EP1954228A2 - Vorrichtung und verfahren zur photokoagulation der netzhaut - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur photokoagulation der netzhaut

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Publication number
EP1954228A2
EP1954228A2 EP06791741A EP06791741A EP1954228A2 EP 1954228 A2 EP1954228 A2 EP 1954228A2 EP 06791741 A EP06791741 A EP 06791741A EP 06791741 A EP06791741 A EP 06791741A EP 1954228 A2 EP1954228 A2 EP 1954228A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
retina
areas
intensity
maxima
coagulation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06791741A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Wiechmann
Manfred Dick
Diego Zimare
Regina SCHÜTT
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 EP1954228A2 publication Critical patent/EP1954228A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • A61F9/00821—Methods or devices for eye surgery using laser for coagulation
    • A61F9/00823—Laser features or special beam parameters therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • 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
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    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • 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
    • A61F2009/00863—Retina

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for photocoagulation of the retina.
  • Light coagulation was first used in the late 1940s by the focused light of an axial high pressure lamp to treat various diseases of the retina, such as diabetic retinopathy.
  • various diseases of the retina such as diabetic retinopathy.
  • absorption of the laser beam especially in the pigment epithelium, a retinal layer bearing a dark dye, the retina is heated and coagulated. This focuses the metabolism on the still healthy areas of the retina.
  • biochemical cofactors are stimulated. The course of the disease is significantly slowed down or stopped.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device and a method for photocoagulating the retina, which informs about subliminally coagulated regions of the retina and their position.
  • a device for photocoagulation of the retina comprising a radiation source and an optical application system, wherein the optical application system has a display device for displaying subliminally coagulated regions of the retina.
  • lasers may be considered as the radiation source.
  • Argon lasers, diode lasers, diode-pumped solid-state lasers, diode-pumped semiconductor lasers, Yag lasers, excimer lasers, etc. are preferably used.
  • the lasers can be pulsed or used as CW lasers.
  • other light sources are conceivable, such as, for example, focused light of a xenon lamp, light-emitting diodes (LEDs), superluminescent diodes (SLDs), etc.
  • any device that can direct or direct radiation of the radiation source is suitable.
  • Such an optical application system may preferably be an optical system which may comprise diaphragms with corresponding profiles.
  • microstructured coatings can also be included on a glass substrate of the optical application system.
  • the optical application system can also comprise optical waveguides, controllable elements such as, for example, small transmissive LCD panels, micromirror elements, diaphragms, deflecting mirrors, magnification and / or reduction optics, optics with free-form surfaces, diffractive optics, GRIN optics (graphics). serves / index), preferably at the end of the Lichtleitphase (similar to an adapter), active elements such as a Digital Mirror Device (DMD), etc.
  • the beam of the radiation source can be aligned and imaged in a predefined spatially distributed intensity profile.
  • the device also comprises a display device.
  • the result of the photocoagulation can be checked - particularly preferably optically checked. It is therefore possible by means of this display device that the result of the photocoagulation is checked optically - by visual inspection or by the provision of markings.
  • a permanent, visible alteration of the retina in the areas in which it has been treated can be provided as a presentation device. This can be achieved, for example, by at least partially producing visual coagulation in the treated areas.
  • the organic substances present in the irradiated areas are changed in such a way that these areas can be recognized ophthalmoscopically.
  • an insertion of markings into an ophthalmoscope preferably a projection on the retina, and particularly preferably a display on a screen, is used as the display device.
  • Subliminally coagulated areas are areas in which the intensity of the laser is sufficient to provide a visual coagulation-like therapeutic effect in the pigment epithelium, but not to make these areas ophthalmoscopically identifiable. It can therefore no longer be recognized ophthalmoscopically after treatment, which areas have been treated.
  • the retina is in in which subliminal coagulation is present, partially functional.
  • the presentation device has a beam modification device, by way of which a beam of the radiation source can be set in a predefined, spatially distributed intensity profile over the projected area of the beam on the retinae plane.
  • the homogeneous coagulation spot which is usually large in the prior art, receives a spatially distributed intensity profile. Only in one or a few places does the intensity suffice for visual coagulation. In the remaining area, coagulation remains subliminal, preferably with a fixed relationship to the visually recognizable area. The subliminal coagulation is not visible ophthalmoscopically, the receptors and nerve fibers are not or only partially destroyed. Only at this or a few places where there is visual coagulation, the receptors and nerve fibers are completely destroyed. These locations are for dose control.
  • the retinal photocoagulation device particularly preferably comprises a beam modification device.
  • a beam modification device is used to set the beam of the radiation source in a predefined spatially distributed intensity profile over the projected area of the beam on the retina plane.
  • Such a beam modification device may comprise the above-described optical elements.
  • the beam of the radiation source is, for example, a light beam or laser beam emerging from the radiation source is aligned by the optical application system and undergoes the necessary modifications by the beam modification device, through which the desired intensity profile can then be imaged.
  • a predefined spatially distributed intensity profile is then imaged.
  • This spatially distributed intensity profile is defined over the projected area of the beam on the retinal level.
  • a beam is applied not only uniformly largely homogeneous to the retina, but has a distribution of intensity.
  • Such a distribution can either be present directly or can be formed dynamically over the irradiation time.
  • the spatially distributed intensity profile is adjustable so that visual coagulation can be generated on the retinal level at least in one area.
  • the spatially distributed intensity profile produces differently strong coagulations in the retina. These are preferably only partially ophthalmoscopically recognizable. That is, there is partly a subliminal and partly a visual coagulation.
  • the areas which are recognizable ophthalmoscopically ideally identify the areas which are not recognizable ophthalmoscopically. This is achieved, for example, in that the visually coagulated areas form a circular ring in which the subliminally coagulated areas are located.
  • the intensity profile has two different maximum maxima. If the area of the retina which is subjected to the highest maximum visibly coagulates, this is preferably Signal to the surgeon that the area of the retina is sufficiently coagulated.
  • the intensity distribution is adjustable.
  • the ratio of the different intensities of the intensity profile is mutually variable.
  • the ratio of the intensities of the beam, which are to cause a visual or subliminal coagulation adjustable.
  • the intensity profile can be adapted to different retinas in such a way that during an operation the areas which are intended to coagulate subliminally are irradiated with an optimal intensity.
  • the fact that the intensity of the beam, which is to cause a visual coagulation, is independently adjustable, the irradiation duration, which will be observed by the surgeon, optimally adjusted. The subliminal coagulation can be so safely reproduced.
  • Visual coagulation can be recognized ophthalmoscopically. In the areas of the retina where there is visual coagulation, the receptors and nerve fibers are destroyed. A therapeutic effect is achieved. The surgeon can ophthalmoscopically recognize without further aids, which areas have been treated. However, the functioning of the retina is destroyed in visually coagulated areas.
  • the intensity profile comprises one or more defined maxima which, in the sum, have an area of less than 20%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 20%. less than 5% of the area covered by the projected area of the beam at the retinal level.
  • the intensity profile comprises maxima defined with it which have a higher intensity than the remaining area covered by the beam of the radiation source.
  • the area occupied by the maxima with respect to the total irradiated area through the beam is less than 20%, preferably less than 10%, and with particular preference less than 5%.
  • the intensity profile comprises maxima defined with it which have a higher intensity than the remaining area covered by the beam of the radiation source.
  • the area occupied by the maxima with respect to the total irradiated area through the beam is less than 20%, preferably less than 10%, and with particular preference less than 5%.
  • the center of the beam area of the specific corner points of the irradiated area, which is directed onto the retina can preferably be marked - in this way a visual examination of the already irradiated area of the retina is possible.
  • four maxima can be displayed at the same distance on the outer edge of the irradiation surface designed as a circular surface, which then visualize the irradiation in this special area.
  • a defined relationship between the degree of coagulation achieved between the regions irradiated with maxima and the remaining region is preferably predefined.
  • the now occurring visual coagulation points, which are generated by the maxima thus serve to prove that a predetermined dose has acted evenly on the rest of the irradiated area.
  • the intensity of the maxima for visually visible coagulation is sufficient, while the intensity of the residual range of the intensity profile is less than 80%, preferably less than 60%, particularly preferably less than 50% of the intensity of the maxima.
  • the intensity of the maxima is preferably selected so that they are sufficient for visual control of the coagulation, while the intensity of the remaining region of the intensity profile is irradiated less intensively.
  • an irradiation can be visually checked or detected, with a fixed relationship with regard to the irradiation intensity being valid for the region outside the maximum. In this way, in the case of irradiation with a preselected ratio between the maximum and the rest, it can be assumed that when the optical coagulation has been reached, the remaining region has been irradiated with a special (optically not directly verifiable) dose is.
  • This ratio can also be adapted individually to the circumstances of the particular patient, so that in one patient a different relationship is taken than is required in another patient.
  • This ratio can be determined in a preliminary study as a test. This is particularly preferably done in a calibration mode before the actual treatment. The ratios thus obtained between the maximum, on the one hand, and the dose for irradiating the remaining surface, on the other hand, is then preferably maintained in a patient-specific manner.
  • Such a calibration is particularly preferably carried out in a retinal area, which is not particularly decisive for the actual vision.
  • different maxima have mutually different predefined intensities.
  • the formation of different maxima with different predefined irradiation intensities makes it possible to adapt the irradiation even more precisely.
  • a treatment can be oriented such that the radiation is set after the visual appearance of two maxima - the occurrence of a maximum is thus an indication for the surgeon that the dose can still be increased, while the The presence of three maxima is the sign for the surgeon to end the treatment at the latest.
  • the intensity profile can be generated statically or dynamically.
  • an intensity profile can be done either statically or dynamically.
  • a static realization of the intensity profile can be effected, for example, by means of corresponding optics, lens systems or free-form surfaces, via which the intensity of the beam is kept constant over the entire time of the treatment. It can also be a series of very short pulses, which are shaped by appropriate optics in their intensity profile.
  • a dynamic generation of an intensity profile can take place, for example, by a temporal course of the intensity of the beam, so that an increased dosage and thus a corresponding profile can be applied by increasing the intensity in specific areas of the area projected onto the retina by the beam.
  • it is also possible to change the intensity profile of an irradiation over time by means of scanners or diaphragms, diffractive optics or digital mirror devices, so that a higher intensity profile is applied only at specific predefined areas than in the other areas.
  • the beam modification device comprises a diaphragm with a defined profile.
  • an aperture with a defined profile can be achieved by switching on the aperture or by partial absorption of the Beam within the aperture a corresponding intensity profile can be specified.
  • microstructured coatings on, for example, a glass substrate are particularly preferred. By means of such coatings, it is possible to generate specific intensity profiles by absorption of the beam or masking of partial beams.
  • the maxima are adjustable on a concentric ring around the center of the projected area of the beam on the retina plane.
  • a concentric ring is chosen around the center of the irradiation surface.
  • the maxima can be generated temporally variable in a calibration mode.
  • a calibration mode by varying the intensity of the irradiation in a calibration mode before the actual treatment, it can be recognized at which power density the coagulation threshold is exceeded.
  • the subsequent coagulations for the treatment of the other retina are then carried out in the subliminal area with a homogeneous spot or irradiated area.
  • a wedge-shaped intensity attenuation is pivoted into the beam path.
  • This can preferably be realized as a gray wedge, a dielectric coating, a micro-optically diffractive or refractive element or else with the aid of active elements such as digital mirror devices (DMD), etc.
  • DMD digital mirror devices
  • This calibration step can preferably be carried out repeatedly at different points in the device according to the invention.
  • the calibration step is always carried out at the beginning of a treatment and, if necessary, repeated at intervals, for example, in the case of significantly differently absorbing retinal realms.
  • the calibration is performed on functionally less important retinal areas, while the pure subliminal coagulation treatment is performed in functionally important retinal areas.
  • the retinal treatment with the security of a calibration is made possible, which also designed the surgeon the degree of subliminal coagulation on the power setting selectable.
  • the device comprises a display device, by which at least one mark can be displayed.
  • Subliminally coagulated areas are not visible to an operator.
  • an operator can see the locations of those areas.
  • areas of the retina can be marked so that the markers serve a surgeon during an operation as a thought support.
  • the presentation device can be represented by the at least one marker can be used for additional representation of coagulation spots. Therefore, an ophthalmoscopic surgeon can better recognize at what points of the retina coagulation occurs during and after treatment. As a result, the surgeon does not lose track of the treated areas of the retina during treatment. Otherwise there would be a risk that the surgeon will treat individual sites several times, or leave areas that need to be treated untreated. If the treatment is performed in several sessions, or several surgeons work one after another, it is even better for the surgeon to keep track of the treated areas. This eliminates the requirement that a surgeon remembers the treated areas and notes them on a form after the procedure.
  • the display device used is preferably a computer animation.
  • markers can be displayed at a certain distance from each other.
  • a 2D computer graphics will preferably created as a vector graphic. This consists of geometric shapes, and is therefore scalable.
  • a 2D computer graphic could also be available as a raster graphic. Raster graphics consist of points that can be scaled with quality losses. More complicated images can be described even better with raster graphics.
  • the positions of the subliminal coagulating laser spots are detected by a camera during coagulation, fed to a computer which registers the image of the coagulated retina at the time of laser triggering with a previously separately obtained image of the retina and there the position of the laser coagulation and its spot diameter stores.
  • This position can either be displayed on a separate screen, faded into the application system, or projected onto the retina.
  • the presentation device comprises an output device.
  • output device it is possible to use devices which are suitable for visualizing markings.
  • the output of the markings can be temporary or permanent.
  • the output device is adapted to display markers in different colors.
  • Particularly preferred are dispensing devices that can display markers in three dimensions.
  • the output device used is preferably a screen, preferably a color screen.
  • screens for example, cathode ray tube screens, liquid crystal screens or plasma screens may be used. me be used.
  • printers or plotters can be used.
  • an ophthalmoscope is preferably used, are inserted in the markers.
  • the markers can be displayed both in a direct ophthalmoscope and in an indirect ophthalmoscope.
  • a direct ophthalmoscope contains an illumination system, an observation system and correction lenses, and is arranged so that an examiner can view a patient's eye directly without an intermediate image being produced.
  • the markers are faded into an indirect ophthalmoscope.
  • an indirect ophthalmoscope an intermediate image is created, which is viewed by the examiner.
  • the retina is observed with a light source, which is directed at a distance of approx. 50 cm from the patient's eye, and a magnifying glass, which is held approx. 2 to 10 cm away from the patient's eye.
  • the markers are projected onto the retina.
  • An operator can ophthalmoscopically view the markers together with the retina in this manner.
  • Markings are preferably easily recognizable. As markers, for example, light points can be applied. It can be used differently shaped, differently colored, three-dimensional, flashing or moving markings.
  • a three-dimensional display of the markings is preferably achieved by the display of two fields or a pair of images in a stereoscopic arrangement or with stereo images.
  • scopic image information reached.
  • fields only the term “fields” will be used, but this also means a pair of images in stereoscopic arrangement or with stereoscopic image information, each of which is made accessible to an eye
  • Beam paths of a slit lamp or an ophthalmoscope, or by viewing the fields with an aid that makes each of the two fields accessible to a particular eye can be achieved, for example, the color filters, Polfiltern or the alternate covering of an eye
  • the focal position of the projected markings is preferably adapted to the curved retina.
  • a mark of a first type identifies a portion of the retina that has been treated with the beam of the radiation source. This makes it easy for the surgeon to keep track of treated areas.
  • a marker as described above can be used as a marker of a first type.
  • the presentation device is preferably set up to mark areas of the retina intended to be treated with the beam with a marking of a second type. The surgeon can thus easily obtain an overview of the sites of the retina whose treatment is planned.
  • a mark can also be used as described above. If markings gene of different types are used simultaneously, the markers preferably differ significantly from each other. This can be achieved, for example, by choosing different colors, shapes, size, geometry, or time-varying visual features. It is also possible for a marker of the second type to be shown flashing and to be displayed permanently as a marker of the first type in the same way after the treatment. Similarly, a marker of a second type could be displayed rotated when the corresponding area of the retina has been treated.
  • the presentation device is set up to deposit the marking with a background image.
  • the position of the marker can be uniquely determined.
  • the background image should facilitate the orientation of the surgeon via the markers. This is preferably achieved by the use of a clearly structured background image, which divides the background into individual areas, or a representation of a retina. For this purpose, for example, a photo, a graphic, a movie or an animation can be set.
  • the background image makes the markings stand out clearly.
  • markers can be provided for example in complementary colors.
  • different background images are alternately shown behind the marks.
  • a coordinate system as the background image.
  • a coordinate system for example, a Cartesian coordinate system or a polar coordinate system could be selected.
  • a Fundusaufnähme as a background image. This makes it particularly easy for a surgeon to mentally transfer the markings to the actual fundus image present to him.
  • a recording of the retina of the patient to be treated is used. It could also be used a recording of another retina. This would allow the surgeon to compare the retina of the patient being treated with another retina. Preferably, the images of different retinas are shown sequentially.
  • the background image is three-dimensional. This allows the background image to be adapted to the retina.
  • the position of the markings can be reproduced so precisely. For the surgeon, it is so easy to transfer the markings into reality.
  • a three-dimensional background image is an image that additionally provides the observer with depth information for each point of the image.
  • a three-dimensional background image consists of two fields, which can be viewed directly or with suitable aids so that each is only perceived by one eye.
  • Possibility to view the image with tools is to color the two photos differently and to look at them with color filter glasses.
  • the colors and color filters are chosen so that each one field through a color filter can be seen.
  • Another way to make each eye a particular field visible is the polarization filter technique.
  • the two fields are preferably projected onto the same position with projectors.
  • 90 ° twisted polarizer films are located in front of the projection objectives.
  • the observer views the projected image through polarizing glasses in which polarizer sheets are provided accordingly.
  • 3D images are viewed with a shutter glasses.
  • a monitor alternately displays the image for the right and left eyes.
  • the eyewear covers accordingly alternately the right and left eye.
  • the background image is a live image. This allows the surgeon to consider changes that occur during surgery along with the markers.
  • the current image of the retina of the patient is preferably shown.
  • the display means is arranged to display a number of the areas of the retina which have been treated with the beam of the radiation source. The surgeon can quickly visualize how many areas of the retina he has treated.
  • This number is preferably displayed in a corner. As a result, the appearance of the markings is little affected.
  • This number is preferably displayed as a number or as a tick list.
  • the number is preferably displayed in ascending order. But it is also possible at the beginning of the operation, the number of display planned treatment areas and count down during the operation.
  • the presentation device is set up to show markers and their processing online. This way, an operator can obtain information about the current status at any time during the operation.
  • the information that a marking is to be set is passed directly to the presentation device when treating the retina.
  • a computer can get the information that a beam has been directed at the retina. Together with this information, the location and direction of the beam could be specified. From these three pieces of information, the computer can determine the point at which there is a coagulation point in the retina. The computer can then cause the display device to show a mark here.
  • the areas to be marked can also be determined by a camera which detects the retina during the treatment and a computer which recognizes the treated areas on the basis of the captured images.
  • the camera could for example be attached to a laser slit lamp or a slit lamp with laser link.
  • the device is provided with a memory device for storing the markings, the fundus recording and / or the coordinate system.
  • a memory device for storing the markings, the fundus recording and / or the coordinate system.
  • the markers can be displayed again.
  • semiconductor memories such as flash memories, magnetic memories such as hard disks, or optical memories such as CDs may be used as the storage medium.
  • the object is also achieved by a method for photocoagulating the retina, wherein a display device represents subliminally coagulated areas of the retina.
  • the presentation device preferably has a beam modification device, by means of which a beam of a radiation source with a distributed intensity profile is directed onto the retina, whereby a visually recognizable coagulation becomes recognizable only in regions of a maximum of the intensity profile.
  • the presentation means marks subliminally coagulated areas of the retina.
  • the presentation device preferably has a camera through which regions of the retina that are treated with the beam of the radiation source can be detected. Thus, the treated areas are easily detectable.
  • the camera used is preferably a device that can capture images as still images or moving images.
  • the camera is preferably a still camera.
  • the camera preferably images the retina at the time the retina is treated with the radiation source beam.
  • a digital camera or an analog camera can be used as a camera.
  • the use of a digital camera has the part that the images can be processed immediately by a computer.
  • the use of an analog camera has the advantage that the images on a photo film are particularly well captured.
  • the camera is a movie camera.
  • the retina is preferably taken from the beginning to the end of an operation. This ensures even better that all treatments of the retina have an image during surgery.
  • an electronic camera is used as the camera.
  • the captured images can be captured with high quality.
  • a video camera is used. As a result, the images can be recorded inexpensively.
  • the presentation device has a computer, by means of which the regions of the retina which have been treated with the beam of the radiation source can be marked in a coordinate system or a fundus recording.
  • a computer computer the information that a region of the retina has been treated with the beam of the radiation source, for example in the form of an image or by specifying coordinates. This information can then be processed and output by a computer.
  • a computer can mark the areas in a coordinate system or on a fundus image.
  • the computer used is preferably an electronic circuit, particularly preferably a computer.
  • the computer is set up such that markings can be faded into the observation beam path of an operator.
  • the markers are displayed in a particularly comfortable way an operator.
  • the observation Beam path of an operator, in which the markers are displayed is preferably in a slit lamp, particularly preferably in an ophthalmoscope.
  • a marker can be displayed in a particularly simple manner.
  • the insertion into an ophthalmoscope is particularly expedient, since ophthalmoscopes are usually used in laser surgery.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a projected
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an intensity profile according to the invention on a projected area
  • FIG. 3 is a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention for photocoagulation
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a beam modification device according to the invention
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a diagram with an intensity profile and two examples of projected areas
  • FIG Fig. 8 is a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention for photocoagulation.
  • A represents a projected area 12, on which an intensity maximum 16 is included.
  • the homogeneous intensity profile of the laser spot thus has a region of higher intensity 16, which can be visually recognized during coagulation.
  • FIG. A shows the intensity distribution in the plan view of the projected area 12 on a retinal level. The dark maximum 16 indicates a high radiation intensity.
  • Figure Bl shows the intensity profile along a section through the spot shown in Figure A along the indicated centerline.
  • the intensity is low and constant in this cross section over a large area and increases in the region of the maximum 16.
  • the image Bl is an ideal distribution of intensity, as it should be displayed on the retina.
  • FIG. 2 shows a projected area 12 on which a plurality of intensity maxima 16.1 to 16.4 are depicted.
  • the intensity maxima 16.1 to 16.4 are arranged along the circular projected area 12 at the periphery thereof. These maxima 16.1 to 16.4 thus not only signal the achievement of the irradiation intensity but also the location at which the projected area was applied.
  • the area of subliminal coagulation (dashed line) dominates, while the individual maxima 16i occupy only a small part of the area. It is also possible to select three maxima which also visualize the area of the projected area 12 arranged on the circle plane.
  • FIG. 3 shows a schematic structure of a device for photocoagulation 1.
  • the photocoagulation device 1 comprises an optical waveguide 21 and an optical application system 20.
  • the optical application system 20 comprises a first lens 22.1, a diaphragm 23 and a second lens 22.2.
  • a radiation source 10 is coupled to the optical waveguide 21 and emits a beam 11.
  • This beam 11 is passed through the optical application system 20 and projected by the first lens 22.1 on the aperture 23. There, the beam 11 passes through and is focused by the second lens 22.2 on the retina or retina 5.
  • the panel 23 which in this case comprises a microstructured coating on a glass substrate, is thereby incorporated in the US Pat
  • an appropriate profile is introduced near an intermediate image plane of the laser beamed onto the retina.
  • the beam is shaped in accordance with the profile specified here or stamped with a corresponding intensity profile.
  • the aperture 23 is interchangeable, so that different profiles in shape and transmission profile can be specified.
  • the aperture 23 may also include controllable elements, such as small transmissive LCD panels, which allow a high degree of flexibility in the design of shape and intensity ratios.
  • the intermediate image plane can be widened again, so that the LCD panels are not destroyed by the laser intensity.
  • micromirror elements such as Digital Mirror Devices (DMD).
  • DMD Digital Mirror Devices
  • the optical beam path is preferably unfolded, since these elements operate in reflection.
  • the optical application system 20 is here preferably designed as a zoom system.
  • the beam 11 is thus characterized by the imprinted on the aperture 23 in the profile corresponding intensity distribution applied to the retina 5.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the photocoagulation device according to the invention.
  • an optical waveguide 21 is provided, via which the beam 11 is rectified by a lens 22 and is directed onto a free-form surface 24, which is formed as a deflection mirror.
  • a corresponding profile is predetermined on the free-form surface, which has the now deflected beam 11 and thus causes an intensity profile 15 on the retina 5, as is indicated by the reference numeral 15 in FIG. 4 by way of example.
  • the optics with free-form surfaces thus provide a further possibility for generating different intensity profiles.
  • the deflecting mirror could also be designed switchable.
  • a subsequent magnification / reduction optics could continuously change the scale and thus turn the profile on and off. Any other than round boundary would also be possible with this method.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a possible beam modification device 25.
  • An optical waveguide 21 has a GRIN optic 26 formed at its end as an adapter.
  • GRIN stands here as an abbreviation for "Grader / Index” or “Gradient / Index”.
  • the refractive index is location-dependent.
  • the refractive index changes continuously as a function of the path in the medium.
  • two small maxima are thus formed, which are arranged in section around the center of the then irradiated surface. The intensity distribution is thus transformed at the end of the fiber into the desired intensity distribution by the GRIN optics 26. This intensity distribution can then be further imaged by the previous optical system and thus transferred to the retina 5.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment in which, in an initial calibration step, a wedge-shaped intensity profile over the beam cross-section is applied to the retina.
  • the intensity distribution and this wedge-shaped intensity curve is shown, which drops over the diameter of the applied spot from 100% to 50% intensity.
  • Illustrated in Figures A and B are projected areas 12a and 12b, which represent two different results on two different retinas.
  • the coagulated area which can be visually recognized, is about 50% of the area. This area is shown in dashed lines and can be seen on the left side in FIG. The right side is not recognizable coagulated.
  • the calibration step is preferably carried out at the beginning of a treatment and can be repeated if necessary, for example, in the case of a significantly different absorbing retinal area.
  • the calibration is preferably carried out in functionally less important retinal areas, while the pure subliminal treatment is preferably used in functionally important retinal areas.
  • the advantage of this embodiment of the invention is thus the subliminally coagulating, therapeutically effective retinal treatment with the security of a previously performed calibration, which is also configured selectable by the surgeon in the applied degree of subliminal coagulation on the previously selected power setting.
  • Figure 7 shows a schematic representation of markings of a first and a second type.
  • the markings of a first type characterize areas of the retina which have been treated with a laser.
  • the markers of a second type identify areas of the retina intended for treatment. The markers are displayed to an ophthalmologist during surgery through an ophthalmoscope.
  • the representation shown in FIG. 7a corresponds to an image which is displayed to a surgeon at the beginning of an operation.
  • the representation shown in Figure 7b corresponds to an image displayed during an operation.
  • the representation shown in FIG. 7c corresponds to an image which is displayed to an operator at the end of an operation.
  • FIG. 7a shows a polar coordinate system 31.
  • the polar coordinate system 31 identifies different regions of the retina of a patient to be treated.
  • markers of a second type are twelve
  • FIG. 7a shows the image at the beginning of the operation, no treated areas are displayed here, but only twelve areas intended for treatment.
  • FIG. 7b shows only five red triangles.
  • black filled squares can be seen as markings of the second type.
  • the black-filled squares can be seen through the ophthalmoscope in the color green.
  • the numbers "7" and "12" are shown. In the state shown in Fig. 7b, 7 out of 12 areas intended for treatment have been treated.
  • FIG. 7c shows squares filled with black at the points where the triangles are to be seen in FIG. 7b. Further, in Figure 7c, to the left of the coordinate system, the number "12" is displayed twice, and in the state shown in Figure 7c, all twelve areas which were to be treated have been treated.
  • FIGS. 7a and 7b In each case one of the triangles shown in FIGS. 7a and 7b is displayed flashing to the operator.
  • the blinking triangle indicates a portion of the retina next scheduled for treatment in a pre-planned order of treatment.
  • Figure 8 shows a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention for photocoagulation.
  • an eye of a patient 32 is shown.
  • An eye of an operator or a treating physician 38 is directed onto the retina or retina 5 of the eye 32 via an observation beam path 39.
  • a laser 10 is directed onto the retina 5.
  • a camera 35 is directed to the retina 5.
  • the camera 35 is here attached to a not shown laser slit lamp or a slit lamp with laser link.
  • the camera 35 is connected to a computer 37.
  • the computer 37 has a connection to the observation beam 39.
  • the retina 5 is observed by the camera 35 during the operation or the treatment via the second deflection device 36. This will create a live image of the retina.
  • the live image is forwarded to the computer 37.
  • the computer 37 Based on this information, the computer 37 automatically detects the location of treated areas of the retina or the treatment point or treated areas at the time of irradiation with the laser 10 and the laser shot.
  • the detected position of the treatment point or the location of the treatment is then marked or drawn in a coordinate system or a standard orientation system or a fundus recording of the patient. This is realized in this embodiment by the fact that the standard Orientation system for the retina is superimposed live with a fundus image of the patient.
  • the marking or the point or the marking in the observation beam 39 of the treating physician 38 is superimposed or reflected.
  • the coordinate system or standard orientation system is superimposed in the observation beam path 39.
  • the current number of shots 30 and further treatment parameters are displayed in a corner of the visual field.
  • the markings or the recorded treatment pattern or the treatment locations are stored by the computer 37 in a patient database.
  • the detection of the treated areas with a camera 35 is an efficient and inexpensive solution for the detection of the treated areas.
  • the collected data can be easily forwarded to a computer 37.
  • the insertion of the markings in the observation beam path 39 of an eye of an operator 38 is particularly convenient for the surgeon. He can see the markings when looking at the retina 5 at the same time.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut umfassend eine Strahlungsquelle (10) und ein optisches Applikationssystem (20), wobei das optische Applikationssystem eine Darstellungseinrichtung zur Darstellung von unterschwellig koagulierten Bereichen der Netzhaut (5) aufweist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut.
Die Lichtkoagulation wurde erstmals Ende der 40er Jahre durch das fokussierte Licht einer axialen Hochdrucklampe zur Behandlung verschiedener Erkrankungen der Netzhaut — beispiels- weise der diabetischen Retinopathie — eingesetzt. Durch Absorption des Laserstrahls insbesondere im Pigmentepithel, einer in der Netzhaut liegenden, einen dunklen Farbstoff tragenden Schicht, wird die Netzhaut erwärmt und koaguliert. Dadurch wird der Stoffwechsel auf die noch gesunden Bereiche der Netzhaut fokussiert. Außerdem werden biochemische Kofak- toren stimuliert. Der Krankheitsverlauf wird so deutlich verlangsamt oder gestoppt.
Als Lichtquelle werden heutzutage zumeist Laser eingesetzt. Bisherige Systeme zur Photokoagulation der Netzhaut beruhen auf der visuellen Kontrolle von sogenannten Koagulationsherden. Die Strahlungsdosis des Lasers wird dabei so hoch eingestellt, dass eine visuelle erkennbare Verfärbung der Netzhaut entsteht. Dabei werden die Rezeptoren und Nervenfasern im Ko- agulationsherd zerstört. Für den therapeutischen Effekt reicht jedoch bereits eine kleinere Dosis aus. Bei kleineren Dosen könnte eine Rest Sehfähigkeit erhalten werden — Versuche über entsprechende Systeme, die eine Rückmeldung bezüglich der eingebrachten Dosis umfassen, um die sogenannte un- terschwellige Koagulation zu steuern, konnten bis heute nicht in stabile Lösungen umgesetzt werden. Unterschwellig koagulierte Bereiche der Netzhaut können ophthalmoskopisch nicht erkannt werden. Ein Sichtbarmachen unterschwellig koagulier- ter Bereiche der Netzhaut ist nur mit aufwendigen Verfahren, wie beispielsweise der Fluoreszenzangiographie möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Vorrich- tung und ein Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut bereitzustellen, das über unterschwellig koagulierte Bereiche der Netzhaut und deren Position informiert.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Photokoa- gulation der Netzhaut umfassend eine Strahlungsquelle und ein optisches Applikationssystem, wobei das optische Applikationssystem eine Darstellungseinrichtung zur Darstellung von unterschwellig koagulierten Bereichen der Netzhaut aufweist. Als Strahlungsquelle kommen bevorzugt insbesondere Laser in Betracht. Bevorzugt werden Argonlaser, Dioden-Laser, diodengepumpte Festkörperlaser, diodengepumpte Halbleiterlaser, Yag-Laser, Excimer-Laser, etc. eingesetzt. Die Laser können gepulst oder als CW-Laser eingesetzt werden. Daneben sind auch weitere Lichtquellen denkbar, wie beispielsweise fokus- siertes Licht einer Xenonlampe,von Licht emittierenden Dioden (LED's), Superlumineszenzdioden (SLD's), etc.
Als optisches Applikationssystem ist jede Einrichtung geeignet, die eine Strahlung der Strahlungsquelle leiten bzw. aus- richten kann. Ein solches optisches Applikationssystem kann bevorzugt eine Optik sein, die Blenden mit entsprechenden Profilen umfassen kann. Besonders bevorzugt können auch mikrostrukturierte Beschichtungen auf einem Glassubstrat vom optischen Applikationssystem umfasst sein. Das optische Ap- plikationssystem kann auch Lichtwellenleiter umfassen, steuerbare Elemente wie beispielsweise kleine transmittive LCD- Panels, Mikrospiegelelemente, Blenden, Umlenkspiegel, Vergrö- ßerungs- und/oder Verkleinerungsoptiken, Optiken mit Freiformflächen, diffraktive Optiken, GRIN-Optik (Gra- dient/Index), bevorzugt am Ende der Lichtleitphase (ähnlich einem Adapter), aktive Elemente wie beispielsweise ein Digital Mirror Device (DMD), etc. Durch das optische Applikationssystem wird der Strahl der Strahlungsquelle ausrichtbar und in ein vordefiniert räumlich verteiltes Intensitätsprofil abbildbar.
Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung auch eine Darstellungseinrichtung. Mit dieser Darstellungseinrichtung kann das Ergebnis der Photokoagulation überprüft werden — besonders bevorzugt optisch überprüft werden. Durch diese Darstellungseinrichtung ist es daher möglich, dass das Ergebnis der Photokoagulation optisch — durch Augenschein oder durch das Vorsehen von Markierungen — überprüft wird. Als Darstellungs- einrichtung kann beispielsweise eine dauerhafte, sichtbare Veränderung der Netzhaut in den Bereichen, in denen sie behandelt worden ist, vorgesehen werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in den behandelten Bereichen zumindest teilweise eine visuelle Koagulation erzeugt wird. Dabei werden die in den bestrahlten Bereichen befindlichen organischen Substanzen derart verändert, dass diese Bereiche ophthalmoskopisch erkennbar sind. Als Darstellungseinrichtung wird insbesondere eine Einblendung von Markierungen in ein Ophthalmoskop, vorzugsweise eine Projektion auf die Netzhaut und besonders bevorzugt eine Anzeige auf einem Bildschirm eingesetzt.
Unterschwellig koagulierte Bereiche sind Bereiche, in denen die Intensität des Lasers dazu ausreicht, im Pigmentepithel eine der sichtbaren Koagulation ähnliche therapeutische Wirkung zu erzielen, jedoch nicht dazu, diese Bereiche ophthalmoskopisch erkennbar zu machen. Es kann daher nach der Behandlung nicht mehr ophthalmoskopisch erkannt werden, welche Bereiche behandelt worden sind. Die Netzhaut ist in Berei- chen, in denen eine unterschwellige Koagulation vorliegt, partiell funktionsfähig.
Vorzugsweise weist die Darstellungseinrichtung eine Strahlmo- difikationseinrichtung auf, über die ein Strahl der Strahlungsquelle in ein vordefiniertes räumlich verteiltes Intensitätsprofil über die projizierte Fläche des Strahles auf der Netzhautebene einstellbar ist.
Hierdurch erhält der im Stand der Technik üblicherweise große homogene Koagulationsspot ein räumlich verteiltes Intensitätsprofil. Nur an einer oder wenigen Stellen reicht die Intensität zur visuellen Koagulation. Im Restbereich bleibt die Koagulation unterschwellig, bevorzugt mit einem festen Ver- hältnis zum visuell erkennbaren Bereich. Die unterschwellige Koagulation ist ophthalmoskopisch nicht erkennbar, die Rezeptoren und Nervenfasern werden nicht oder nur partiell zerstört. Nur an dieser einen oder an wenigen Stellen, an denen eine visuelle Koagulation vorliegt, werden die Rezeptoren und Nervenfasern vollständig zerstört. Diese Stellen dienen zur Dosiskontrolle .
Die Vorrichtung zur Photokoagulation der Netzhaut gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst besonders bevorzugt eine Strahlmodifikationseinrichtung. Eine solche Strahlmodifikationseinrichtung wird eingesetzt, um den Strahl der Strahlungsquelle in ein vordefiniertes räumlich verteiltes Intensitätsprofil über die projizierte Fläche des Strahles auf der Netzhautebene einzustellen. Eine solche Strahlmodifikationsein- richtung kann die oben bezeichneten optischen Elemente umfassen.
Der Strahl der Strahlungsquelle ist beispielsweise ein Lichtstrahl oder Laserstrahl, der aus der Strahlungsquelle heraus durch das optische Applikationssystem ausgerichtet wird und durch die Strahlmodifikationseinrichtung die erforderlichen Modifikationen erfährt, durch die das gewünschte Intensitätsprofil dann abbildbar sind.
Auf der Netzhautebene, auf der der Strahl, der durch das optische Applikationssystem bzw. die Strahlmodifikationseinrichtung hindurchgetreten ist, wirken soll, wird dann ein vordefiniertes räumlich verteiltes Intensitätsprofil abgebil- det. Dieses räumlich verteilte Intensitätsprofil ist über die projizierte Fläche des Strahls auf der Netzhautebene definiert. Auf diese Weise wird ein Strahl nicht nur einheitlich weitgehend homogen auf die Netzhautebene aufgebracht, sondern weist eine Verteilung der Intensität auf. Eine solche Vertei- lung kann entweder statisch direkt vorliegen oder dynamisch über die Bestrahlungszeit hin ausgebildet werden.
Vorzugsweise ist das räumlich verteilte Intensitätsprofil so einstellbar, dass auf der Netzhautebene mindestens in einem Bereich eine visuelle Koagulation erzeugbar ist.
Das räumlich verteilte Intensitätsprofil erzeugt in der Netzhaut unterschiedlich starke Koagulationen. Diese sind vorzugsweise nur zum Teil ophthalmoskopisch erkennbar. Das heißt, es liegt zum Teil eine unterschwellige und zum Teil eine visuelle Koagulation vor. Die Bereiche, die ophthalmoskopisch erkennbar sind, kennzeichnen idealerweise die Bereiche, die ophthalmoskopisch nicht erkennbar sind. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die visuell koagulier- ten Bereiche einen Kreisring bilden, in dem sich die unterschwellig koagulierten Bereiche befinden. Bevorzugt weist das Intenstätsprofil zwei unterschiedlich hohe Maxima auf. Wenn der Bereich der Netzhaut, der mit dem höchsten Maximum beaufschlagt wird, sichtbar koaguliert, ist dies vorzugsweise das Signal für den Operateur, dass der Bereich der Netzhaut ausreichend koaguliert ist. Wenn der Bereich, der mit dem zweithöchsten Maximum beaufschlagt wird, koaguliert, ist das Vorzugsweise ein Signal für den Operateur, schnellstmöglich mit dem Bestrahlen zu Netzhaut aufzuhören. Bevorzugt ist die Intensitätsverteilung einstellbar. Besonders bevorzugt ist das Verhältnis der verschiedenen Intensitäten des Intensitätsprofils zueinander veränderlich. Besonders bevorzugt ist auch das Verhältnis der Intensitäten des Strahls, die eine visuel- Ie bzw. unterschwellige Koagulation hervorrufen sollen, einstellbar. Dadurch kann das Intensitätsprofil derart an verschiedene Netzhäute angepasst werden, dass bei einer Operation die Bereiche, die dazu bestimmt sind, unterschwellig zu koagulieren, mit einer optimalen Intensität bestrahlt werden. Dadurch, dass die Intensität des Strahls, die eine visuelle Koagulation hervorrufen soll, unabhängig einstellbar ist, kann die Bestrahlungsdauer, die der Operateur einhalten wird, optimal angepasst werden. Die unterschwellige Koagulation kann so sicher reproduziert werden.
Eine visuelle Koagulation ist ophthalmoskopisch erkennbar. In den Bereichen der Netzhaut, in denen eine visuelle Koagulation vorliegt, sind die Rezeptoren und Nervenfasern zerstört. Ein therapeutischer Effekt wird erzielt. Der Operateur kann ophthalmoskopisch ohne weitere Hilfsmittel erkennen, welche Bereiche behandelt worden sind. Jedoch ist die Funktionsfähigkeit der Netzhaut in visuell koagulierten Bereichen zerstört.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Intensitätsprofil ein oder mehrere definierte Maxima, die in der Summe eine Fläche von weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 %, besonders bevorzugt von we- niger als 5 % der durch die projizierte Fläche des Strahles auf der Netzhautebene umfassten Fläche ausmachen.
Besonders bevorzugt umfasst das Intensitätsprofil damit defi- nierte Maxima, die eine höhere Intensität aufweisen, als der restliche durch den Strahl der Strahlungsquelle abgedeckte Bereich. Die Fläche, die von den Maxima in Bezug auf die gesamte bestrahlte Fläche durch den Strahl einnehmen, beträgt dabei weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 % und beson- ders bevorzugt weniger als 5 %. Auf diese Weise wird lediglich ein kleiner Teil der bestrahlten Netzhaut verletzt, um einen optischen Nachweis der Koagulation zu liefern, während der restliche Bereich lediglich unterschwellig koaguliert und damit noch gewisse Sehfähigkeiten beibehält. Durch die Be- schränkung der mit den Maxima bestrahlten Flächen kann damit der Anteil der durch die Koagulation nicht vollständig zerstörten Netzhaut innerhalb der bestrahlten Fläche vorbestimmt werden. Wenn mehrere Maxima in dem Intensitätsprofil umfasst sind, wird die Fläche durch die Summe der entsprechenden Ma- xima gebildet.
Durch die Wahl von mehr als einem Maximum können bevorzugt der Mittelpunkt des auf die Netzhaut gerichteten Strahlbereiches der spezielle Eckpunkte der bestrahlten Fläche gekenn- zeichnet werden — auf diese Weise ist dann eine visuelle Ü- berprüfung auch des bereits bestrahlten Bereichs der Netzhaut möglich. So können beispielsweise vier Maxima im gleichen Abstand auf den äußeren Rand der als Kreisfläche ausgebildeten Bestrahlungsfläche dargestellt werden, die dann die Bestrah- lung in diesem speziellen Bereich visualisieren.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Intensität des mindestens einen Ma- ximums in einem festen Verhältnis zur Intensität des Restbereiches des Intensitätsprofils einstellbar.
Durch dieses weitgehend feste Verhältnis zur Intensität des Maximums zum Restbereich des Intensitätsprofils wird bevorzugt eine definierte Beziehung zwischen dem Grad der erreichten Koagulation zwischen den mit Maxima bestrahlten Bereichen und dem übrigen Bereich vordefiniert. Auf diese Weise ist es möglich, eine gleichmäßige vorbestimmte Dosis der Strahlung auf die Netzhaut zu applizieren, die eine unterschwellige Koagulation bewirkt. Die nun auftretenden visuellen Koagulationspunkte, die durch die Maxima erzeugt werden, dienen damit dem Nachweis, dass eine vorbestimmte Dosis gleichmäßig auf den Rest der bestrahlten Fläche eingewirkt hat.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung reicht die Intensität der Maxima zur visuell sichtbaren Koagulation aus, während die Intensität des Restbereiches des Intensitätsprofils weniger als 80%, bevorzugt weniger als 60 %, insbesondere bevorzugt weniger als 50 % der Intensität der Maxima beträgt.
Die Intensität der Maxima wird bevorzugt so ausgewählt, dass sie zur visuellen Kontrolle der Koagulation ausreichen, wäh- rend die Intensität des Restbereiches des Intensitätsprofils weniger intensiv bestrahlt wird. Durch diesen Unterschied in der Bestrahlungsintensität kann eine Bestrahlung optisch ü- berprüft bzw. detektiert werden, wobei für den Bereich außerhalb des Maximums eine feste Beziehung bezüglich der Bestrah- lungsintensität gilt. Auf diese Weise kann bei einer Bestrahlung mit einem vorgewählten Verhältnis zwischen Maximum und Rest davon ausgegangen werden, dass bei Erreichen der optischen Koagulation der Restbereich mit einem speziellen (optisch nicht direkt verifizierbaren) Dosis bestrahlt worden ist. Dieses Verhältnis kann auch individuell an die Gegebenheiten des speziellen Patienten angepasst werden, so dass bei dem einen Patient ein anderes Verhältnis hergenommen wird, als dies bei einem anderen Patienten erforderlich ist. Dieses Verhältnis kann in einer Voruntersuchung testweise ermittelt werden. Besonders bevorzugt geschieht dies in einem Kalibriermodus vor der eigentlichen Behandlung. Die so gewonnenen Verhältnisse zwischen dem Maximum einerseits und der Dosis zur Bestrahlung der Restfläche andererseits wird dann bevor- zugt patientenspezifisch beibehalten. Eine solche Kalibrierung erfolgt besonders bevorzugt in einem Netzhautbereich, der für das eigentliche Sehen nicht besonders ausschlaggebend ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen verschiedene Maxima voneinander unterschiedliche vordefinierte Intensitäten auf.
Durch die Ausbildung verschiedener Maxima mit unterschiedli- chen vordefinierten Bestrahlungsintensitäten ist es möglich, die Bestrahlung nochmals genauer anzupassen. So kann durch die Wahl von beispielsweise drei Maxima eine Behandlung derart ausgerichtet sein, dass nach dem visuellen Erscheinen von zwei Maxima die Bestrahlung eingestellt wird — das Auftreten eines Maximum ist damit ein Anzeichen für den Operateur, dass die Dosis noch erhöht werden kann, während das Vorliegen von drei Maxima das Zeichen für den Operateur ist, die Behandlung nun spätestens zu beenden. Durch die Wahl entsprechender Abstufungen zwischen den Maxima kann damit eine zusätzliche op- tische Hilfe zum Fortschritt der Bestrahlung des entsprechenden Gebiets gegeben werden. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Intensitätsprofil statisch oder dynamisch erzeugbar.
Die Erzeugung eines Intensitätsprofils kann einerseits statisch oder aber auch dynamisch erfolgen. Eine statische Realisierung des Intensitätsprofils kann beispielsweise durch entsprechende Optiken, Linsensysteme oder Freiformflächen erfolgen, über die der Strahl über die gesamte Zeit der Behand- lung in seiner Intensität konstant gehalten wird. Es kann sich hierbei auch um eine Reihe von sehr kurzen Pulsen handeln, die durch entsprechende Optiken in ihrem Intensitätsprofil geformt werden.
Genauso ist es denkbar, das Intensitätsprofil dynamisch zu erzeugen. Ein dynamisches Erzeugen eines Intensitätsprofils kann beispielsweise durch einen zeitlichen Verlauf der Intensität des Strahles erfolgen, so dass durch ein Ansteigen der Intensität in speziellen Bereichen der durch den Strahl auf die Netzhaut projizierten Fläche eine erhöhte Dosierung und damit ein entsprechendes Profil aufgebracht werden kann. So ist es beispielsweise auch möglich, durch Scanner oder Blenden, diffraktive Optiken oder digitale Spiegelvorrichtungen den Intensitätsverlauf einer Bestrahlung über die Zeit zu än- dern, so dass nur an speziellen vordefinierten Bereichen ein höheres Intensitätsprofil appliziert wird, als in den übrigen Bereichen.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie- genden Erfindung umfasst die Strahlmodifikationseinrichtung eine Blende mit einem definierten Profil.
Durch eine Blende mit einem definierten Profil kann durch Zuschalten der Blende oder durch teilweise Absorption des Strahls innerhalb der Blende ein entsprechendes Intensitätsprofil vorgegeben werden. Besonders bevorzugt sind hierbei mikrostrukturierte Beschichtungen auf beispielsweise einem Glassubstrat. Durch derartige Beschichtungen ist es möglich, bestimmte Intensitätsprofile durch Absorption des Strahles bzw. Ausblenden von Teilstrahlen zu erzeugen.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Maxima auf einem konzentrischen Ring rund um den Mittelpunkt der projizierten Fläche des Strahles auf der Netzhautebene einstellbar.
Durch die räumliche Ausgestaltung der Maxima auf der projizierten Fläche lassen sich geometrisch einfach erfassbare Fi- guren darstellen, die bei der optischen Kontrolle nicht nur das Erreichen der optischen Koagulation visualisieren, sondern gleichzeitig noch den Bereich markieren, in dem die nicht sichtbare Bestrahlung des Restbereiches stattgefunden hat. So ist es beispielsweise möglich, durch kreisförmige Segmente oder einen Vollkreis den Bereich darzustellen, in dem eine Koagulation stattgefunden hat. Ebenso ist es möglich, durch verschiedene Maxima auf einem Kreis punktweise den Bereich zu markieren, der insgesamt bestrahlt worden ist. Durch beispielsweise die Markierung von drei Maxima auf einem Kreisumfang lässt sich somit bereits zuverlässig angeben, in welchem (Rest-)Bereich eine Bestrahlung stattgefunden hat.
Besonders bevorzugt wird ein konzentrischer Ring rund um den Mittelpunkt der Bestrahlungsfläche gewählt. Daneben ist es auch möglich, keilförmige Figuren zu realisieren.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Maxima zeitlich veränderbar in einem Kalibriermodus erzeugbar. Besonders bevorzugt kann durch die Variation der Intensität der Bestrahlung in einem Kalibriermodus vor der eigentlichen Behandlung erkannt werden, bei welcher Leistungsdichte die Koagulationsschwelle überschritten wird. Die nachfolgenden Koagulationen zur Behandlung der weiteren Netzhaut werden dann im unterschwelligen Bereich mit homogenem Spot bzw. bestrahlter Fläche durchgeführt. Damit wird lediglich im Kalibriermodus ein beispielsweise keilförmiger Intensitätsabschwä- eher in den Strahlengang eingeschwenkt. Dieser kann bevorzugt als Graukeil, dielektrische Verlaufsbeschichtung, ein mikrooptisch diffraktives oder refraktives Element oder auch mit Hilfe aktiver Elemente wie Digital Mirror Devices (DMD) etc. realisiert werden. Dieser Kalibrierschritt kann in der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt wiederholt an verschiedenen Stellen ausgeführt werden. Besonders bevorzugt wird der Kalibrierschritt immer am Beginn einer Behandlung durchgeführt und bei Bedarf bei zum Beispiel signifikant anders absorbierenden Netzhautrealen zwischendurch wiederholt. Beson- ders bevorzugt wird die Kalibrierung an funktionell weniger wichtigen Netzhautarealen durchgeführt, während die reine unterschwellige Koagulationsbehandlung in funktionell wichtigen Netzhautarealen durchgeführt wird.
Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Netzhautbehandlung mit der Sicherheit einer Kalibrierung ermöglicht, die zudem dem Operateur den Grad der unterschwelligen Koagulation über die Leistungseinstellung wählbar ausgestaltet. Durch eine derartige Möglichkeit der Kalibrierung der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung wird damit eine Vorrichtung zur Koagulation bereitgestellt, die eine besonders schonende Bestrahlung und Behandlung der Netzhaut bietet. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Darstellungseinrichtung, durch die mindestens eine Markierung darstellbar ist. Unterschwellig koagulierte Bereiche sind für einen Operateur nicht sichtbar. Indem sie mit einer Markierung verse- hen werden, können einem Operateur die Positionen dieser Bereiche angezeigt werden. Dadurch können Bereiche der Netzhaut so markiert werden, dass die Markierungen einem Operateur bei einer Operation als Gedankenstütze dienen.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Photokoagulation der Netzhaut derart, dass die Koagulation nur an einer oder wenigen Stellen des Koagulationsspots zur visuellen Koagulation ausreicht, kann die Darstellungseinrichtung durch die mindestens eine Markierung darstellbar ist, zur zu- sätzlichen Darstellung von Koagulationsspots eingesetzt werden. Daher kann ein Operateur während und nach der Behandlung ophthalmoskopisch noch besser erkennen, an welchen Stellen der Netzhaut eine Koagulation vorliegt. Dadurch verliert der Operateur während der Behandlung den Überblick über die be- handelten Stellen der Netzhaut nicht. Sonst bestünde etwa die Gefahr, dass der Operateur einzelne Stellen mehrfach behandelt, oder Bereiche, die behandelt werden müssten, unbehandelt lässt. Wenn die Behandlung in mehreren Sitzungen durchgeführt wird, oder mehrere Operateure nacheinander arbeiten, ist es für den Operateur noch besser, den Überblick über die behandelten Stellen zu behalten. Es entfällt damit das Erfo- dernis, dass sich ein Operateur die behandelten Stellen merkt und nach dem Eingriff auf einem Formular notiert.
Als Darstellungseinrichtung wird bevorzugt eine Computeranimation eingesetzt. In einer Computeranimation können Markierungen mit einem bestimmten Abstand zueinander angezeigt werden. Dabei können eine 3D-Computergrafik oder eine 2D- Computergrafik eingesetzt werden. Eine 2D-Computergrafik wird bevorzugt als Vektorgrafik erstellt. Diese besteht aus geometrischen Formen, und ist daher beliebig skalierbar. Eine 2D-Computergrafik könnte auch als Rastergrafik vorliegen. Rastergrafiken bestehen aus Punkten, die sich mit Qualitäts- Verlusten skalieren lassen. Kompliziertere Bilder lassen sich mit Rastergrafiken noch besser beschreiben.
Vorzugsweise werden die Positionen der unterschwelligen koagulierenden Laserspots durch eine Kamera während der Koagu- lation erfasst, einem Computer zugeführt, welcher das Bild der koagulierten Netzhaut zum Zeitpunkt der Laserauslösung mit einem zuvor getrennt gewonnenen Bild der Netzhaut registriert und dort die Position der Laserkoagulation und ihres Spotdurchmessers speichert. Diese Position kann entweder auf einem separaten Bildschirm dargestellt, in das Applikationssystem eingeblendet oder auf die Netzhaut projiziert werden.
Bevorzugt ist auch, die Koordinaten des LaserScanners einem Computer zuzuführen, der daraus die Position der Laserkoagu- lation bestimmt.
Vorzugsweise umfasst die Darstellungseinrichtung eine Ausgabeeinrichtung. Als Ausgabeeinrichtung können Einrichtungen eingesetzt werden, die geeignet sind, Markierungen zu visua- lisieren. Die Ausgabe der Markierungen kann temporär oder permanent erfolgen. Vorzugsweise ist die Ausgabeeinrichtung dazu eingerichtet, Markierungen in verschiedenen Farben anzuzeigen. Besonders bevorzugt sind Ausgabeeinrichtungen, die Markierungen dreidimensional darstellen können. Besonders be- vorzugt sind auch Ausgabeeinrichtungen, die Markierungen bewegt darstellen können. Als Ausgabeeinrichtung wird vorzugsweise ein Bildschirm, bevorzugt ein Farbbildschirm verwendet. Als Bildschirme können beispielsweise Kathodenstrahlröhrenbildschirme, Flüssigkristallbildschirme oder Plasmabildschir- me verwendet werden. Als Ausgabeeinrichtung können auch Einrichtungen zum Erzeugen von Hologrammen, Drucker oder Plotter eingesetzt werden.
Als Ausgabeeinrichtung wird vorzugsweise auch ein Ophthalmoskop eingesetzt, in das Markierungen eingeblendet werden. Die Markierungen können sowohl in ein direktes Ophthalmoskop als auch in ein indirektes Ophthalmoskop eingeblendet werden. Ein direktes Ophthalmoskop enthält ein Beleuchtungssystem, ein BeobachtungsSystem und Korrektionslinsen, und ist so eingerichtet, dass ein Untersucher ein Patientenauge direkt, ohne dass ein Zwischenbild erzeugt wird, betrachten kann.
Vorzugsweise werden die Markierungen in ein indirektes Ophthalmoskop eingeblendet. Bei einem indirekten Ophthalmoskop wird ein Zwischenbild erzeugt, das vom Untersucher betrachtet wird. Hierbei wird mit einer Lichtquelle, die aus ca. 50 cm Entfernung auf das Patientenauge gerichtet ist, und einer Lupe, die ca. 2 bis 10 cm von dem Patientenauge ent- fernt gehalten wird, die Netzhaut betrachtet.
Vorzugsweise werden die Markierungen auf die Netzhaut projiziert. Ein Operateur kann die Markierungen auf diese Weise zusammen mit der Netzhaut ophthalmoskopisch betrachten.
Markierungen sind bevorzugt gut erkennbar. Als Markierungen können beispielsweise Lichtpunkte angesetzt werden. Es können verschieden geformte, unterschiedlich gefärbte, dreidimensionale, blinkende oder sich bewegende Markierungen eingesetzt werden.
Eine dreidimensionale Anzeige der Markierungen wird vorzugsweise durch die Anzeige von zwei Halbbildern beziehungsweise einem Bildpaar in stereoskopischer Anordnung oder mit Stereo- skopischer Bildinformation erreicht. Im Folgenden wird zur Vereinfachung ausschließlich die Bezeichnung „Halbbilder" verwendet. Damit ist jedoch jeweils auch ein Bildpaar in stereoskopischer Anordnung oder mit stereoskopischer Bildinfor- mation gemeint. Jedes der beiden Halbbilder wird einem Auge zugänglich gemacht. Dies kann durch Einblenden der Halbbilder in die entsprechenden Strahlengänge einer Spaltlampe bzw. eines Ophthalmoskops, oder durch die Betrachtung der Halbbilder mit einem Hilfsmittel, das jedes der beiden Halbbilder einem bestimmten Auge zugänglich macht, erreicht werden. Die Hilfsmittel können beispielsweise auf Farbfiltern, Polfiltern oder dem abwechselnden Abdecken eines Auges beruhen. Bei einer Projektion der Markierungen auf die Netzhaut wird vorzugsweise die Fokuslage der projizierten Markierungen an die ge- krümmte Netzhaut angepasst.
Vorzugsweise ist durch eine Markierung eines ersten Typs ein Bereich der Netzhaut, der mit dem Strahl der Strahlungsquelle behandelt worden ist, kennzeichenbar. Dadurch ist es für den Operateur einfach, den Überblick über behandelte Bereiche zu behalten.
Als Markierung eines ersten Typs kann eine Markierung wie o- ben beschrieben eingesetzt werden.
Die Darstellungseinrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, Bereiche der Netzhaut, die dafür vorgesehen sind, mit dem Strahl behandelt zu werden, mit einer Markierung eines zweiten Typs zu kennzeichnen. Der Operateur kann sich so auf ein- fache Weise einen Überblick über die Stellen der Netzhaut verschaffen, deren Behandlung geplant ist.
Als Markierung eines zweiten Typs kann ebenfalls eine Markierung wie oben beschrieben eingesetzt werden. Wenn Markierun- gen verschiedener Typen gleichzeitig eingesetzt werden, unterscheiden sich die Markierungen bevorzugt deutlich voneinander. Dies kann beispielsweise durch das Wählen von unterschiedlichen Farben, Formen, eine unterschiedliche Größe, Ge- ometrie oder sich über die Zeit ändernde visuelle Merkmale erreicht werden. Es ist auch möglich, dass eine Markierung des zweiten Typs blinkend gezeigt wird und nach der Behandlung als Markierung ersten Typs in gleicher Weise permanent angezeigt wird. Ebenso könnte eine Markierung eines zweiten Typs, wenn der entsprechende Bereich der Netzhaut behandelt worden ist, gedreht angezeigt werden.
Insbesondere wird es bevorzugt, wenn die Darstellungseinrichtung eingerichtet ist, die Markierung mit einem Hintergrund- bild zu hinterlegen. Dadurch kann die Position der Markierung eindeutig bestimmt werden.
Das Hintergrundbild sollte die Orientierung des Operateurs über die Markierungen erleichtern. Dies wird vorzugsweise durch die Verwendung eines deutlich strukturieren Hintergrundbildes, durch das der Hintergrund in einzelne Bereiche unterteilt wird, oder eine Darstellung einer Netzhaut erreicht werden. Dazu kann beispielsweise ein Foto, eine Grafik, ein Film oder eine Animation angesetzt werden. Vorzugs- weise lässt das Hintergrundbild die Markierungen deutlich hervortreten. Dazu können Hintergrundbild und Markierungen beispielsweise in Komplementärfarben vorgesehen werden. Vorzugsweise werden verschiedene Hintergrundbilder abwechselnd hinter den Markierungen gezeigt.
Besonders bevorzugt ist es, als Hintergrundbild ein Koordinatensystem einzusetzen. So wird die Lage der einzelnen Markierungen auf einfache Weise eindeutig bestimmt. Als Koordinatensystem könnte beispielsweise ein kartesisches Koordinatensystem oder ein Polarkoordinatensystem gewählt werden.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung einer Fundusaufnähme als Hintergrundbild. Dadurch ist es für einen Operateur besonders leicht, die Markierungen gedanklich auf das ihm vorliegende reale Fundusbild zu übertragen.
Als Fundusaufnähme wird bevorzugt eine Aufnahme der Netzhaut des zu behandelnden Patienten eingesetzt. Es könnte auch eine Aufnahme einer anderen Netzhaut eingesetzt werden. Dadurch könnte der Operateur die Netzhaut des zu behandelnden Patienten mit einer anderen Netzhaut vergleichen. Vorzugsweise wer- den die Aufnahmen von verschiedenen Netzhäuten nacheinander gezeigt.
Besonders bevorzugt ist das Hintergrundbild dreidimensional. Dadurch kann das Hintergrundbild an die Netzhaut angepasst werden. Die Lage der Markierungen kann so besonders genau wiedergegeben werden. Für den Operateur ist es so besonders einfach, die Markierungen gedanklich in die Realität zu übertragen.
Ein dreidimensionales Hintergrundbild ist ein Bild, das dem Betrachter für jeden Punkt des Bildes zusätzlich eine Tiefeninformation liefert. Vorzugsweise besteht ein dreidimensionales Hintergrundbild aus zwei Halbbildern, die direkt oder mit geeigneten Hilfsmitteln so betrachtet werden können, dass je- des nur von einem Auge wahrgenommen wird. Eine bevorzugte
Möglichkeit, das Bild mit Hilfsmitteln zu betrachten, besteht darin, die beiden Fotos unterschiedlich einzufärben und mit einer Farbfilterbrille zu betrachten. Die Farben und Farbfilter werden dabei so gewählt, dass jeweils ein Halbbild durch einen Farbfilter gesehen werden kann. Eine weitere Möglichkeit, jedem Auge ein bestimmtes Halbbild sichtbar zu machen ist die Polarisationsfiltertechnik. Hierbei werden die beiden Halbbilder vorzugsweise mit Projektoren auf die gleiche Stel- Ie projiziert. Dabei befinden sich jeweils um 90° verdrehte Polfilterfolien vor den Projektionsobjektiven. Der Betrachter betrachtet das projizierte Bild durch eine Polfilterbrille, in der Polfilterfolien entsprechend vorgesehen sind. Bevorzugt werden 3D-Bilder mit einer Shutterbrille betrachtet. Da- für wird beispielsweise von einem Monitor abwechselnd das Bild für das rechte und das linke Auge gezeigt. Die Shutterbrille deckt entsprechend abwechselnd das rechte und linke Auge ab .
Besonders bevorzugt ist das Hintergrundbild ein Lifebild. Dadurch kann der Operateur Veränderungen, die während der Operation auftreten zusammen mit den Markierungen betrachten.
Als Lifebild wird vorzugsweise das aktuelle Bild der Netzhaut des Patienten gezeigt.
Bevorzugt ist die Darstellungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Anzahl der Bereiche der Netzhaut, die mit dem Strahl der Strahlungsquelle behandelt worden sind, anzuzeigen. Der Ope- rateur kann sich so schnell ein Bild davon machen, wie viele Bereiche der Netzhaut er behandelt hat.
Diese Anzahl wird bevorzugt in einer Ecke angezeigt. Dadurch wird die Darstellung der Markierungen wenig beeinträchtigt.
Diese Anzahl wird bevorzugt als Zahl oder als Strichliste angezeigt. Die Zahl wird vorzugsweise aufsteigend angezeigt. Es ist aber auch möglich, am Anfang der Operation die Anzahl der geplanten Behandlungsbereiche anzuzeigen und während der Operation herunter zu zählen.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Darstellungseinrichtung da- zu eingerichtet ist, Markierungen und deren Abarbeitung online zu zeigen. So kann sich ein Operateur während der Operation jederzeit über den aktuellen Stand informieren.
Dabei wird die Information, dass eine Markierung gesetzt wer- den soll, beim Behandeln der Netzhaut direkt an die Darstellungseinrichtung geleitet.
Zum Bestimmen der Bereiche, die markiert werden sollen, kann beispielsweise ein Rechner die Information bekommen, dass ein Strahl auf die Netzhaut gerichtet worden ist. Zusammen mit dieser Information könnten Ausgangsort und Richtung des Strahls angegeben werden. Aus diesen drei Informationen kann der Rechner den Punkt bestimmen, an dem in der Netzhaut ein Koagulationspunkt vorliegt. Daraufhin kann der Rechner die Darstellungseinrichtung veranlassen, hier eine Markierung zu zeigen.
Die zu markierenden Bereiche können auch durch eine Kamera, die die Netzhaut während der Behandlung erfasst, und einen Rechner, der anhand der erfassten Bilder die behandelten Bereiche erkennt, bestimmt werden. Die Kamera könnte beispielsweise an einer Laserspaltlampe oder einer Spaltlampe mit Laserlink befestigt sein.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung mit einer Speichereinrichtung zum Speichern der Markierungen, der Fundusaufnahme und/oder des Koordinatensystems versehen ist. Bei einer erneuten Behandlung können die Markierungen so wieder eingeblendet werden. Als Speichermedium können beispielsweise Halbleiterspeicher wie Flashspeicher, magnetische Speicher, wie Festplatten, oder optische Speicher, wie CD's, verwendet werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut, wobei eine Darstellungseinrichtung unterschwellig koagulierte Bereiche der Netzhaut darstellt.
Bevorzugt weist die Darstellungseinrichtung eine Strahlmodifikationseinrichtung auf, über die ein Strahl einer Strahlungsquelle mit einem verteilten Intensitätsprofil auf die Netzhaut gerichtet wird, wodurch eine visuell erkennbare Koagulation nur in Bereichen eines Maximums des Intensitätspro- fils erkennbar wird.
Vorzugsweise markiert die Darstellungseinrichtung unterschwellig koagulierte Bereiche der Netzhaut.
Bevorzugt weist die Darstellunseinrichtung eine Kamera auf, durch die Bereiche der Netzhaut, die mit dem Strahl der Strahlungsquelle behandelt werden, erfassbar sind. So sind die behandelten Bereiche auf einfache Weise erfassbar.
Als Kamera wird vorzugsweise ein Gerät eingesetzt, das Bilder als stille Bilder oder bewegte Bilder erfassen kann.
Die Kamera ist vorzugsweise eine Fotokamera. Die Fotokamera macht vorzugsweise zu dem Zeitpunkt, zu dem die Netzhaut mit dem Strahl der Strahlungsquelle behandelt wird, ein Bild der Netzhaut. Dadurch wird jeweils genau die Information erfasst, die für einen Operateur interessant ist. Als Fotokamera kann beispielsweise eine Digitalkamera oder eine Analogkamera eingesetzt werden. Der Einsatz einer Digitalkamera hat den Vor- teil, dass die Bilder von einem Rechner sofort weiterverarbeitet werden können. Der Einsatz einer Analogkamera hat den Vorteil, dass die Bilder auf einem Fotofilm besonders gut erfassbar sind.
Besonders bevorzugt ist die Kamera eine Filmkamera. Mit der Filmkamera wird die Netzhaut vorzugsweise vom Anfang bis zum Ende einer Operation aufgenommen. Dadurch wird noch besser sichergestellt, dass von allen Behandlungen der Netzhaut wäh- rend einer Operation ein Bild vorhanden ist. Vorzugsweise wird als Kamera eine elektronische Kamera eingesetzt. Dadurch können die erfassten Bilder qualitativ hochwertig erfasst werden. Besonders bevorzugt wird als Kamera eine Videokamera eingesetzt. Dadurch können die Bilder kostengünstig erfasst werden.
Vorzugsweise weist die Darstellungseinrichtung einen Rechner auf, durch den die Bereiche der Netzhaut, die mit dem Strahl der Strahlungsquelle behandelt worden sind, in einem Koordi- natensystem oder einer Fundusaufnähme markierbar sind. In einen Rechner Computer kann die Information, dass ein Bereich der Netzhaut mit dem Strahl der Strahlungsquelle behandelt worden ist, beispielsweise in Form eines Bildes oder durch die Angabe von Koordinaten eingegeben werden. Diese Informa- tion kann ein Rechner dann verarbeiten und ausgeben. Zur Ausgabe kann ein Rechner die Bereiche in einem Koordinatensystem oder auf einer Fundusaufnahme markieren. Als Rechner wird vorzugsweise eine elektronische Schaltung, besonders bevorzugt ein Computer eingesetzt.
Bevorzugt ist der Rechner derart eingerichtet, dass Markierungen in den Beobachtungsstrahlengang eines Operateurs einblendbar sind. So werden einem Operateur die Markierungen auf besonders komfortable Weise angezeigt. Der Beobachtungs- strahlengang eines Operateurs, in den die Markierungen eingeblendet werden, befindet sich vorzugsweise in einer Spaltlampe, besonders bevorzugt in einem Ophthalmoskop. In eine Spaltlampe kann eine Markierung auf besonders einfache Weise eingeblendet werden. Die Einblendung in ein Ophthalmoskop ist besonders zweckmäßig, da bei Laseroperationen üblicherweise Ophthalmoskope eingesetzt werden.
Die Erfindung soll nun anhand von Figuren veranschaulicht werden, in denen weitere vorteilhafte Ausführungsformen dargestellt sind. In den Figuren zeigt:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine projizierte
Fläche und Schaubilder zur Intensitätsverteilung;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Intensitätsprofils auf einer projizierten Fläche;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei- spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Photokoagulation;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Photokoagulation;
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strahlmodifikationseinrichtung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Diagramms mit einem Intensitätsprofil und zweier Beispiele projizierter Flächen;
Fig. 7 eine schematische Darstellung von Markierungen ex- nes ersten und eines zweiten Typs und Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Photokoagulation.
In Fig. 1 ist mit A eine projizierte Fläche 12 dargestellt, auf der ein Intensitätsmaximum 16 umfasst ist. Das homogene Intensitätsprofil des Laserspots hat damit einen Bereich höherer Intensität 16, welcher bei der Koagulation visuell er- kannt werden kann. In der Abbildung A ist die Intensitätsverteilung in der Draufsicht auf die projizierte Fläche 12 auf einer Netzhautebene dargestellt. Das dunkle Maximum 16 weist auf eine hohe BeStrahlungsintensität hin.
In der Abbildung Bl ist das Intensitätsprofil entlang eines Schnitts durch den in Abbildung A dargestellten Spot entlang der angedeuteten Mittellinie dargestellt. Die Intensität ist in diesem Querschnitt über eine große Fläche hin niedrig und konstant und wächst im Bereich des Maximums 16 an. Es handelt sich bei der Abbildung Bl um eine ideale Intensitätsverteilung, wie sie auf der Netzhaut dargestellt sein soll.
In der Realität kann es aufgrund der thermischen Leitung in der Retina bzw. Netzhaut angezeigt sein, eine von diesem Ide- alfall abweichende Intensitätsverteilung zu berechnen, die im Ergebnis dann zu einer Intensitätsverteilung auf der Netzhaut nach den thermischen Ausgleichseffekten realisiert wird. Es kann also beispielsweise nötig sein, ein entsprechendes Maximum benachbart an einem Minimum zu legen, das unter der er- wünschten BeStrahlungsintensität bleibt, da thermische Ausgleichseffekte mitberücksichtigt werden, die von dem angestrebten Maximum aus noch nachwirken. Die Netzhaut ist nun nur an der Stelle des Maximums 16 zerstört. Diese Stelle dient zur Dosiskontrolle. Im Restbereich der bestrahlten Fläche 12 bleibt die Koagulation unterschwellig, d.h. die Netzhaut bleibt in ihrer Funktion weitgehend erhalten.
In Fig. 2 ist eine projizierte Fläche 12 dargestellt, auf der mehrere Intensitätsmaxima 16.1 bis 16.4 abgebildet sind. Die Intensitätsmaxima 16.1 bis 16.4 sind entlang der kreisrunden projizierten Fläche 12 an deren Umkreis angeordnet. Durch diese Maxima 16.1 bis 16.4 wird damit nicht nur das Erreichen der Bestrahlungsintensität signalisiert sondern auch der Ort markiert, an dem die projizierte Fläche appliziert wurde. Auch hier dominiert die Fläche der unterschwelligen Koagula- tion (gestrichelt eingezeichnet), während die einzelnen Maxima 16i nur einen kleinen Teil der Fläche einnehmen. Es ist auch möglich, drei Maxima zu wählen, die auf der Kreisebene angeordnet ebenfalls den Bereich der projizierten Fläche 12 visualisieren. Ebenfalls ist es denkbar, dass ein Maximum ringförmig weitgehend durchgehend angeordnet ist, wobei der Ring bevorzugt um den Mittelpunkt der projizierten Fläche 12 angeordnet ist. Die in Fig. 2 abgebildeten vier Punkte könnten damit, wenn sie miteinander auf einem Kreis verbunden würden, einen derartigen Ring darstellen. Auf diese Weise kann der eigentliche Ort der Koagulation nach der Behandlung gut erkannt werden, obwohl die unterschwellige Koagulation optisch nicht dargestellt werden kann. Dadurch wird eine spätere Nachbehandlung und Lokalisierung bereits koagulierter Stellen vereinfacht. Bevorzugt kann das Maximum damit auch als Ring oder in Form eines Donut-Profils realisiert werden. Gerade bei kleineren Spots wird dadurch eine bessere Lokalisierung ermöglicht. In Fig. 3 ist ein schematischer Aufbau einer Vorrichtung zur Photokoagulation 1 dargestellt. Die Vorrichtung zur Photokoagulation 1 umfasst einen Lichtwellenleiter 21 sowie ein optisches Applikationssystem 20. Das optische Applikationssystem 20 besteht aus einer ersten Linse 22.1, einer Blende 23 und einer zweiten Linse 22.2.
Eine Strahlungsquelle 10 wird an den Lichtwellenleiter 21 eingekoppelt und emittiert ein Strahl 11. Dieser Strahl 11 wird durch das optische Applikationssystem 20 geleitet und durch die erste Linse 22.1 auf die Blende 23 projiziert. Dort tritt der Strahl 11 hindurch und wird durch die zweite Linse 22.2 auf die Retina bzw. Netzhaut 5 fokussiert. Auf der Blende 23, die in diesem Fall eine mikrostrukturierte Beschich- tung auf einem Glassubstrat umfasst, wird hierdurch in der
Nähe einer Zwischenbildebene des auf die Netzhaut gestrahlten Lasers im Laserzoom ein entsprechendes Profil eingebracht. Der Strahl wird entsprechend dem hier vorgegebenen Profil geformt bzw. mit einem entsprechenden Intensitätsprofil ge- prägt. Bevorzugt ist die Blende 23 austauschbar, so dass verschiedene Profile in Form und Transmissionsverlauf vorgegeben werden können. Die Blende 23 kann auch steuerbare Elemente umfassen, wie kleine transmittive LCD-Panels, die ein hohes Maß an Flexibilität in der Gestaltung von Form und Intensi- tätverhältnissen erlauben. Hierbei kann bevorzugt die Zwischenbildebene nochmals aufgeweitet werden, damit durch die Laserintensität die LCD-Panels nicht zerstört werden. Ebenso ist es möglich, Mikrospiegelelemente wie zum Beispiel Digital Mirror Devices (DMD) zu verwenden. Hierbei wird bevorzugt der optische Strahlengang aufgefaltet, da diese Elemente in Reflexion arbeiten. Das optische Applikationssystem 20 ist hier bevorzugt als Zoomsystem ausgebildet. Der Strahl 11 wird damit durch das über die Blende 23 aufgeprägte Profil in der entsprechenden Intensitätsverteilung auf die Retina 5 appliziert.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Photokoagulation dargestellt. Hierbei ist ein Lichtwellenleiter 21 vorgesehen, über den der Strahl 11 durch eine Linse 22 gleichgerichtet wird und auf eine Freiformfläche 24 gelenkt wird, der als Umlenkspiegel ausgebildet ist. Auf der Freiformfläche ist damit ein ent- sprechendes Profil vorgegeben, das der nun umgelenkte Strahl 11 aufweist und damit ein Intensitätsprofil 15 auf der Retina 5 bewirkt, wie dies beispielhaft mit dem Bezugszeichen 15 in Fig. 4 angedeutet ist. Durch die Optik mit Freiformflächen ist damit eine weitere Möglichkeit gegeben, verschiedene In- tensitätsprofile zu erzeugen. Der Umlenkspiegel könnte auch umschaltbar ausgebildet sein. Eine nachfolgende Vergröße- rungs-/Verkleinerungsoptik könnte den Maßstab kontinuierlich verändern und damit das Profil ein- und ausschalten. Eine andere als runde Begrenzung wäre mit dieser Methode ebenfalls erzeugbar.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer möglichen Strahlmodifikationseinrichtung 25 gezeigt. Ein Lichtwellenleiter 21 weist an seinem Ende als Adapter ausgebildet eine GRIN-Optik 26 auf. GRIN steht hier als Abkürzung für "Gra- ded/Index" oder "Gradient/Index". In diesem optischen Element ist der Refraktionsindex ortsabhängig. Bei einer GRIN-Linse verändert sich der Refraktionsindex kontinuierlich als eine Funktion des Wegs in dem Medium. In der GRIN-Optik 26 in Fig. 5 werden auf diese Weise zwei kleine Maxima gebildet, die im Schnitt um den Mittelpunkt der dann bestrahlten Fläche angeordnet sind. Die Intensitätsverteilung wird damit am Ende der Faser in die gewünschte Intensitätsverteilung durch die GRIN- Optik 26 transformiert. Diese Intensitätsverteilung kann dann durch das bisherige optische System weiter abgebildet werden und damit auf die Netzhaut 5 übertragen werden.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem in einem anfänglichen Kalibrierschritt ein über den Strahlquerschnitt keilförmiger Intensitätsverlauf auf der Netzhaut appliziert wird. In dem Diagramm wird die Intensitätsverteilung und dieser keilförmige Intensitätsverlauf dargestellt, der über den Durchmesser des applizierten Spots von 100 % auf 50 % Intensität abfällt. In den Abbildungen A und B werden dann projizierte Flächen 12a und 12b dargestellt, die zwei verschiedene Ergebnisse auf zwei verschiedenen Netzhäuten darstellen. Bei der Abbildung A ist zu erkennen, dass der koagulierte Bereich, der visuell erkannt werden kann, ca. 50 % der Fläche ausmacht. Dieser Bereich ist gestrichelt eingezeichnet und auf der linken Seite in Figur A zu erkennen. Die rechte Seite ist nicht erkennbar koaguliert. Unter Berücksichtigung, dass die Intensität von der linken Seite des auf die projizierte Fläche 12a wirkenden Intensitätsprofils von 100 % auf 50 % auf der rechten Seite abfiel kann gefolgert werden, dass die sichtbare Koagulation bei Intensitäten von mehr als 75 % der vorgewählten Intensität eingetreten ist. Um nun einen Wert zu wählen, bei dem keine sichtbare Koagulation auftritt, wird der Operateur einen Wert von weniger als 75 % wählen wollen.
In der weiteren bestrahlten projizierten Fläche 12b sind ca. 80 % entlang der keilförmigen Intensitätsverteilung koaguliert. Lediglich 20 % danach sind nicht koaguliert. Der Ope- rateur kann daher ablesen, dass bei seinem keilförmigen Intensitätsverlauf von 100 % auf 50 % in diesem Fall lediglich eine Intensität von weniger als 60 % gewählt werden darf, damit keine sichtbare Koagulation auftritt. Durch diesen über den Strahlquerschnitt keilförmigen Intensitätsverlauf, der auf die Netzhaut appliziert wird, kann patientenspezifisch erkannt werden, bei welcher Leistungsdichte die Koagulationsschwelle überschritten wird. Die nachfolgen- den Koagulationen werden dann im unterschwelligen Bereich mit einem homogenen Spot durchgeführt. Lediglich im Kalibriermodus wird ein keilförmiger Intensitätsabschwächer in den Strahlengang eingeschwenkt. Dieser kann beispielsweise als Graukeil, dielektrische Verlaufsbeschichtung, mikrooptisch diffraktives oder refraktives Element oder auch mit Hilfe aktiver Elemente wie Digital Mirror Devices (DMD) erfolgen. Der Kalibrierschritt wird dabei bevorzugt am Beginn einer Behandlung durchgeführt und kann bei Bedarf — beispielsweise bei signifikant anders absorbierenden Netzhautareal — zwischen- durch wiederholt werden. Die Kalibrierung wird bevorzugt in funktionell weniger wichtigen Netzhautarealen durchgeführt, während die reine unterschwellige Behandlung in funktionell wichtigen Netzhautarealen bevorzugt eingesetzt wird.
Der Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung ist damit die unterschwellig koagulierende, therapeutisch wirksame Netzhautbehandlung mit der Sicherheit einer zuvor durchgeführten Kalibrierung, die zudem vom Operateur in dem applizierten Grad der unterschwelligen Koagulation über die vorher gewählte Leistungseinstellung wählbar ausgestaltet ist.
Mit der hier dargestellten Lösung ist damit eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt worden, mit dem schonender eine Netzhautkoagulation durchgeführt werden kann, so dass durch die Behandlung und die entsprechende Rückkopplung über visuell erkennbare Koagulationszentren die Netzhaut weitgehend in ihrer Funktion an den bestrahlten Bereichen erhalten bleiben kann. Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung von Markierungen eines ersten und eines zweiten Typs. Dabei kennzeichnen die Markierungen eines ersten Typs Bereiche der Netzhaut, die mit einem Laser behandelt worden sind. Die Markierungen eines zweiten Typs kennzeichnen Bereiche der Netzhaut, die für eine Behandlung vorgesehen sind. Die Markierungen werden einem O- perateur bei einer Operation durch ein Ophthalmoskop angezeigt.
Die in Figur 7a gezeigte Darstellung entspricht einem Bild, das einem Operateur zu Beginn einer Operation angezeigt wird. Die in Figur 7b gezeigte Darstellung entspricht einem Bild, das während einer Operation angezeigt wird. Die in Figur 7c gezeigte Darstellung entspricht einem Bild, das einem Opera- teur am Ende einer Operation angezeigt wird.
Figur 7a zeigt ein Polarkoordinatensystem 31. Das Polarkoordinatensystem 31 kennzeichnet verschiedene Bereiche der Netzhaut eines zu behandelnden Patienten. Auf dem Polarkoordina- tensystem sind als Markierungen eines zweiten Typs, zwölf
Dreiecke verteilt. Die Dreiecke sind hier nur als Umriss angezeigt. Der Operateur würde sie durch das Ophthalmoskop als rot gefüllte Dreiecke sehen. Links neben dem Koordinatensystem sind zwei nebeneinander stehende Zahlen gezeigt. Dabei steht die linke Zahl für die Anzahl der behandelten Bereiche und die rechte Zahl für die insgesamt zu behandelnden Bereiche. Hier ist links die Zahl „0" und rechts davon die Zahl „12" gezeigt. Da Figur 7a das Bild zu Anfang der Operation zeigt, werden hier noch keine behandelten Bereiche, sondern nur zwölf zur Behandlung vorgesehene Bereiche angezeigt.
Figur 7b zeigt abweichend von Figur 7a nur fünf rote Dreiecke. An den Stellen des Koordinatensystems, an denen in Figur 7a die restlichen Dreiecke gezeigt werden, sind hier schwarz gefüllte Quadrate als Markierungen zweiten Typs zu sehen. Die schwarz gefüllten Quadrate sind durch das Ophthalmoskop in der Farbe grün zu sehen. Links neben dem Koordinatensystem sind die Zahlen „7" und „12" gezeigt. In dem in Fi- gur 7b gezeigten Zustand sind 7 von 12 Bereichen, die zur Behandlung vorgesehen waren, behandelt worden.
Figur 7c zeigt abweichend von Figur 7b schwarz gefüllte Quadrate an den Stellen, an denen in Figur 7b die Dreiecke zu se- hen sind. Weiterhin ist in Figur 7c links neben dem Koordinatensystem zweimal die Zahl „12" angezeigt. In dem in Figur 7c gezeigten Zustand sind alle zwölf Bereiche, die zur Behandlung vorgesehen waren, behandelt worden.
Jeweils eines der in den Figuren 7a und 7b gezeigten Dreiecke wird dem Operateur blinkend angezeigt. Das blinkende Dreieck kennzeichnet einen Bereich der Netzhaut, der in einer vorab geplanten Behandlungsreihenfolge als nächstes zur Behandlung vorgesehen ist.
Das Anzeigen dieser Markierungen ermöglicht es dem Operateur, während der Operation deutlich zu sehen, welche Bereiche schon behandelt worden sind. Er kann auch sehen, welche Bereiche noch behandelt werden sollen und welcher Bereich als nächster zur Behandlung vorgesehen ist. Durch die Anzeige der Zahlen links neben dem Polarkoordinatensystem kann sich der Operateur schnell einen Überblick über den Operationsfortschritt verschaffen. Für die beiden Markierungen sind die Farben rot und grün gewählt worden, da sie gut voneinander zu entscheiden sind. Das rote Dreieck, das den Bereich kennzeichnet, der als nächster zur Behandlung vorgesehen ist, blinkt, weil es so besonders auffällig ist. Außerdem ist dies eine Möglichkeit, deutlich zu machen, dass der damit markierte Bereich zu der Gruppe der noch nicht behandelten Bereiche gehört, und ihn trotzdem hervorzuheben. Für das Polarkoordinatensystem 30 ist die Farbe Schwarz gewählt worden, da es so gut sichtbar ist, aber die Aufmerksamkeit des Operateurs nicht von den roten Dreiecken 27 und den grünen Quadraten 28 ablenkt .
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Photokoagulation. Auf der rechten Seite ist ein Auge eines Patien- ten 32 dargestellt. Über einen Beobachtungsstrahlengang 39 ist ein Auge eines Operateurs bzw. eines behandelnden Arztes 38 auf die Netzhaut bzw. Retina 5 des Auges 32 gerichtet. Ü- ber eine erste Umlenkeinrichtung 34 ist ein Laser 10 auf die Netzhaut 5 gerichtet. Über eine zweite Umlenkeinrichtung 36 ist eine Kamera 35 auf die Netzhaut 5 gerichtet. Die Kamera 35 ist hier an einer nicht gezeigten Laserspaltlampe bzw. einer Spaltlampe mit Laserlink angebracht. Die Kamera 35 ist mit einem Rechner 37 verbunden. Der Rechner 37 weist eine Verbindung zu dem Beobachtungsstrahlengang 39 auf.
Die Netzhaut bzw. Retina 5 wird bei der Operation bzw. der Behandlung über die zweite Umlenkeinrichtung 36 von der Kamera 35 beobachtet. Dadurch wird ein Live-Bild von der Retina erzeugt. Das Live-Bild wird an den Rechner 37 weitergeleitet. Anhand dieser Information detektiert der Rechner 37 automatisch die Lage behandelter Bereiche der Netzhaut bzw. des Behandlungspunktes oder behandelte Gebiete zum Zeitpunkt der Bestrahlung mit dem Laser 10 bzw. des Laserschusses. Die de- tektierte Lage des Behandlungspunktes bzw. der Ort der Be- handlung wird dann in einem Koordinatensystem bzw. einem Standard Orientierungssystem oder einer Fundusaufnähme des Patienten markiert, bzw. eingezeichnet. Dies ist in diesem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass das Standard- Orientierungssystem für die Retina mit einer Fundusaufnahme des Patienten live überlagert wird.
Durch den Rechner 37 wird die Markierung bzw. der Punkt oder die Einzeichnung in den Beobachtungsstrahlengang 39 des be- handelnden Arztes 38 eingeblendet bzw. eingespiegelt. Zusätzlich wird das Koordinatensystem bzw. Standard Orientierungssystem in den Beobachtungsstrahlengang 39 eingeblendet. Außerdem werden die aktuell getätigte Schusszahl 30 und weitere Behandlungsparameter in einer Ecke des Sehfeldes eingeblen- det.
Bei der hier dargestellten Behandlung sind bereits behandelte Bereiche in den Rechner 37 eingelesen worden und mit der live Fundusaufnähme bzw. einer neuen Fundusaufnähme überlagert worden. Bereiche der Netzhaut 5, die für eine Behandlung vorgesehen worden waren, bzw. Laserherde, die vor der Behandlung mit Hilfe einer Fundusaufnahme geplant worden sind, werden während der Operation bzw. Behandlung in den Beobachtungsstrahlengang eingeblendet. Bei späteren Behandlungen werden weitere Behandlungspunkte in die Fundusaufnahme bzw. das Bild eingeblendet. Zur Unterscheidung der Markierungen für verschiedene Behandlungen und für die Behandlungsplanung sind die Markierungen farblich kodiert und weisen verschiedene Formen auf. Markierungen für die Behandlungsplanung sind als rote Kreuze dargestellt. Bei der laufenden Behandlung behandelte Bereiche werden mit grünen Kreisen markiert. Bereiche, die bei vorherigen Operationen behandelt worden sind, werden mit schwarzen Punkten markiert.
Nach der Behandlung werden die Markierungen bzw. das aufgezeichnete Behandlungsmuster oder die Behandlungsorte von dem Rechner 37 in einer Patientendatenbank abgespeichert. Dadurch, dass die behandelten Orte abgespeichert werden, können sie bei einer späteren Behandlung wieder aufgerufen und erneut eingeblendet werden. Ein Operateur kann sich so einen Überblick über sämtliche an einem Auge 32 vorgenommenen Be- handlungen verschaffen. Ein Wechsel des Operateurs ist auf diese Weise problemlos möglich.
Dadurch, dass eine markierte Fundusaufnähme bzw. ein markiertes Standard Orientierungssystem mit dem aktuellen Fundusbild mitgeführt wird, erhält ein Operateur ständig eine Rückmeldung über die Lage der behandelten Bereiche bzw. die Positionen der bereits gesetzten Schüsse. Der Operateur hat so jederzeit einen aktuellen Überblick über bereits behandelte Bereiche.
Die Erfassung der behandelten Bereiche mit einer Kamera 35 ist eine effiziente und kostengünstige Lösung zur Erfassung der behandelten Bereiche. Außerdem können die erfassten Daten auf einfache Weise an einen Rechner 37 weitergegeben werden.
Die Einblendung der Markierungen in den Beobachtungsstrahlengang 39 eines Auges eines Operateurs 38 ist für den Operateur besonders komfortabel. Er kann bei der Betrachtung der Netzhaut 5 gleichzeitig die Markierungen sehen.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung zur Photokoagulation Netzhaut Strahlungsquelle Strahl Projizierte Fläche Intensitätsprofil Intensitätsmaximum Optisches Applikationssystem Lichtwellenleiter Linse Blende Freiformfläche Strahlmodifikationseinrichtung GRIN-Optik Rotes Dreieck Rotes, blinkendes Dreieck Grünes Quadrat Anzahl der behandelten/zu behandelnden Bereiche Polarkoordinatensystem Auge eines Patienten Erste Umlenkeinrichtung Kamera Zweite Umlenkeinrichtung Rechner Auge eines Operateurs Beobachtungsstrahlengang

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Photokoagulation der Netzhaut (5) umfassend eine Strahlungsquelle (10) und ein optisches Applikationssystem (20) dadurch gekennzeichnet, dass das optische Applikationssystem (20) eine Darstellungseinrichtung zur Darstellung von unterschwellig koagulierten Bereichen der Netzhaut (5) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungseinrichtung eine Strahlmodifikationseinrichtung (23, 24, 25) aufweist, über die ein Strahl (11) der Strahlungsquelle (10) in ein vordefi- niertes räumlich verteiltes Intensitätsprofil (15) über die projizierte Fläche (12) des Strahles (11) auf der Netzhautebene einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das räumlich verteilte Intensitätsprofil so einstellbar ist, dass auf der Netzhautebene mindestens in einem Bereich eine visuelle Koagulation erzeugbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Intensitätsprofil (15) ein oder mehrere definierte Maxima (16) umfasst, die in der Summe eine Fläche von weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 %, besonders bevorzugt von weniger als 5 % der durch die projizierte Fläche (12) des Strahles (11) auf der Netzhautebene um- fassten Fläche ausmachen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Intensität des mindestens einen Maximums (16) in ei- nem festen Verhältnis zur Intensität des Restbereiches des Intensitätsprofils (15) einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Intensität der Maxima (16) zur visuell sichtbaren
Koagulation ausreicht, während die Intensität des Restbereiches des Intensitätsprofils weniger als 80%, der Intensität der Maxima (16) beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei verschiedene Maxima (16) voneinander unterschiedliche vordefinierte Intensitäten aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Intensitätsprofil (15) statisch oder dynamisch erzeugbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Strahlmodifikationseinrichtung (23) eine Blende mit einem definierten Profil umfasst.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Maxima (16) auf einem konzentrischen Ring rund um den Mittelpunkt der projizierte Flächen (12) des Strah- les (11) auf der Netzhautebene einstellbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die Maxima (16) zeitlich veränderbar in einem Kalibriermodus erzeugbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch die Darstellungseinrichtung mindestens eine Markierung (27, 28) darstellbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei durch eine Markierung eines ersten Typs (29) ein Bereich der Netzhaut (5), der mit dem Strahl (11) der Strahlungsquelle (10) behandelt worden ist, kennzeichenbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Darstellungseinrichtung dazu eingerichtet ist, Bereiche der Netzhaut (5), die dafür vorgesehen sind, mit dem Strahl (11) behandelt zu werden, mit einer Markie- rung eines zweiten Typs (28) zu kennzeichnen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Darstellungseinrichtung eingerichtet ist, die Markierung mit einem Hintergrundbild zu hinterlegen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Hintergrundbild ein Koordinatensystem (31) ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Hintergrundbild eine Fundusaufnahme ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Hintergrundbild dreidimensional ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15, 17 oder 18, wobei das Hintergrundbild eine Live-Bild ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellungseinrichtung eingerichtet ist, eine Anzahl der Bereiche der Netzhaut (5), die mit dem Strahl (11) der Strahlungsquelle (10) behandelt worden sind, anzuzeigen.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellungseinrichtung dazu eingerichtet ist, Markierungen (27, 28, 29) und deren Abarbeitung online zu zeigen.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mit einer Speichereinrichtung zum Speichern der Markierungen (27, 28, 29), der Fundusaufnahme und/oder des Koordinatensystems (31) versehen ist.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellungseinrichtung eine Kamera (35) aufweist, durch die Bereiche der Netzhaut (5), die mit dem Strahl (11) der Strahlungsquelle (10) behandelt werden, erfassbar sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Darstellungseinrichtung einen Rechner (37) aufweist, durch den die Bereiche der Netzhaut (5), die mit dem Strahl (11) der Strahlungsquelle (10) behandelt worden sind, in einem Koordinatensystem (31) oder einer Fundusaufnahme markierbar sind.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei der Rechner (37) derart eingerichtet ist, dass Markierungen (27, 28, 29) in den Beobachtungsstrahlengang (39) eines Operateurs einblendbar sind.
26. Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut, wobei eine Darstellungseinrichtung unterschwellig koagulierte Bereiche der Netzhaut darstellt.
27. Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut, wobei ein Strahl einer Strahlungsquelle mit einem verteilten In- tensitätsprofil auf die Netzhaut gerichtet wird, wodurch eine visuell erkennbare Koagulation nur in Bereichen eines Maximums des Intensitätsprofils erkennbar wird.
28. Verfahren zur Photokoagulation der Netzhaut, wobei die Darstellungseinrichtung unterschwellig koagulierte Bereiche der Netzhaut markiert.
EP06791741A 2005-11-23 2006-08-30 Vorrichtung und verfahren zur photokoagulation der netzhaut Withdrawn EP1954228A2 (de)

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