EP2429469A1 - Verfahren zur markierung von koagulationsstellen auf einer retina sowie system zur koagulation der retina - Google Patents

Verfahren zur markierung von koagulationsstellen auf einer retina sowie system zur koagulation der retina

Info

Publication number
EP2429469A1
EP2429469A1 EP10721705A EP10721705A EP2429469A1 EP 2429469 A1 EP2429469 A1 EP 2429469A1 EP 10721705 A EP10721705 A EP 10721705A EP 10721705 A EP10721705 A EP 10721705A EP 2429469 A1 EP2429469 A1 EP 2429469A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sequence
coagulation
retina
spot
spots
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Withdrawn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
EP10721705A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Kunath-Fandrei
Jenny DÜNGER
Rico Fuchs
Manfred Dick
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 EP2429469A1 publication Critical patent/EP2429469A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F9/00Methods 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
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00821Methods or devices for eye surgery using laser for coagulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/10Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis
    • A61B90/11Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis with guides for needles or instruments, e.g. arcuate slides or ball joints
    • A61B90/13Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis with guides for needles or instruments, e.g. arcuate slides or ball joints guided by light, e.g. laser pointers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F9/00Methods 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
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B2018/2015Miscellaneous features
    • A61B2018/2025Miscellaneous features with a pilot laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F9/00Methods 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
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00863Retina

Definitions

  • the invention relates to a method for marking coagulation sites on a retina by means of a light source and to a system for coagulating the retina for carrying out such a method.
  • a temperature-controlled coagulation system with a continuous coagulation laser and a pulsed measuring laser and a detector, a control device and a breaker.
  • the coagulation laser is set up so that a coagulation beam is emitted and the measuring laser generates a temperature-dependent measurement signal for the detector in the target area of the coagulation laser.
  • the detector has a temperature sensor that detects a signal that allows conclusions about the temperature in the coagulation point. The signal detected by the detector is forwarded to the control device, which upon reaching a predetermined temperature, the breaker is activated, so that the beam of the coagulation laser is interrupted.
  • laser treatment preferably retinal coagulation or laser trabeculoplasty, particularly preferably optimized panretinal photocoagulation at the highest possible treatment speed, in which only pathological areas but healthy areas are not coagulated.
  • a projection of a serial spot sequence of the light source from a sequential, one-dimensional sequence of individual spots onto the retina takes place by means of a beam deflection unit, wherein the individual spots designate the coagulation points.
  • This is the operator in advance, so before the actual coagulation occurs, indicated at which points the coagulation should take place.
  • the method according to the invention has the advantage that confirmation must be given by the operator for each individual sequential, one-dimensional sequence in order to subsequently - which is not the subject of the method according to the invention - to perform coagulation at these sites.
  • confirmation must be given by the operator for each individual sequential, one-dimensional sequence in order to subsequently - which is not the subject of the method according to the invention - to perform coagulation at these sites.
  • An advantageous development of the invention provides that the sequential, one-dimensional sequence of individual spots has equidistant distances whose course is straight or curved and continuous or interrupted. Due to the various options given for the placement of the individual spots, it is possible to take into account the conditions with regard to the pathological areas of the retina as well as the present ocular media, such as, for example, astigmatism or other defective vision of the eye to be treated.
  • a further advantageous development of the invention provides that the temporal sequence of the spot sequence is between 1 ns and 5 s, preferably between 1 ⁇ s and 1 s, particularly preferably between 40 ms and 0.5 s.
  • the aforementioned upper and lower limits are advantageous in order to ensure rapid implementation of the method with simultaneous good monitoring by the operator.
  • a further advantageous development of the invention provides that an automated sequence of steps prescribes an equidistant translation and / or rotation.
  • a large number of patterns which can be derived from a very simply stored basic pattern, namely the sequential, one-dimensional sequence, can be generated. This also makes it possible to consider the individual circumstances of the retina to be treated.
  • the sequential, one-dimensional basic pattern can be applied at any point and completed by translation and / or rotation in any direction.
  • pattern will be used synonymously with the terms “sequence”, “sequence” or “sequence”.
  • sequence will be used synonymously with the terms “sequence”, “sequence” or “sequence”.
  • the temporally generated, manipulable individual spots form a first basic sequence, from which a total pattern is generated by translation and / or rotation.
  • a further advantageous development of the invention provides that the light source emits laser light, in particular in the red region.
  • the use of laser light in the red area has the advantage that this leads to single spots that can be well recognized by the operator on the retina.
  • a further advantageous development of the invention provides that an active influence of the operator by varying one or more laser parameters takes place before the confirmation of the next spot sequence. As a result, an optimum setting of the required parameters can be achieved in the shortest possible time without the operator having to wait until the system displays the spot sequence that is currently required.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the confirmation by means of a joystick, a speech recognition or a footswitch, in particular a multimodal footswitch, takes place.
  • a simple and accurate input for confirmation of the system proposed by the sequence of individual spots by the operator.
  • a further advantageous development of the invention provides that the confirmation takes place only after changing the positions of the recalculated spot sequence.
  • the individual conditions of the retina to be treated can be met particularly well since individual sequences of individual Spots proposed by the system can be rejected, so that no coagulation takes place at the unwanted sites, but only at newly calculated single spots that meet the requirements for a desired coagulation.
  • a further advantageous development of the invention provides that the distance of the next spot sequence from the previous spot sequence between zero and ten times the spot diameter, particularly preferably between 0.8 and 1.5 times the spot diameter of the first single spot previous spot sequence.
  • a further advantageous development of the invention provides that a change of the distance of the start position, the orientation, the length, the inner sequence distance, the type of spot sequence, the rotation, the translation and / or the step length of the spot sequence based on the preceding spot sequence by an operator and / or on the basis of previously obtained examination data of the retina.
  • This very comprehensive possibility to change the individual spots - both in their individual design as well as in their spatial arrangement to each other - in turn, the best possible treatment is only possible in the necessary places.
  • the fact that the specific determination and determination of the above-mentioned features of the spot sequence is possible on the basis of previously obtained examination data of the retina, a fully automated and adapted to the just-treated retina coagulation can be performed automatically only at the actually necessary sites.
  • the inner sequence distance is understood to mean that the distance between two adjacent individual spots within the sequence is not kept constant, but that it changes from single spot to single spot.
  • a further advantageous development of the invention provides that a temperature determination of the single spot takes place during the use of a therapy beam. This ensures that only a short-term coagulation of the retinal pigment epithelium is realized without damaging the overlying photoreceptor layer.
  • the therapy beam is switched off when a predetermined temperature is reached, which is the same in particular for all individual spots.
  • a further advantageous development of the invention provides that the individual spots surround the coagulation points. This allows the operator to see exactly how the treatment area to be coagulated by the therapy beam looks like and whether coagulation really should take place over the entire area.
  • the method described here for marking defined locations on a retina is not only applicable for a subsequent coagulation of the retina, but also, for example, for an iridectomy or iridotomy on the iris.
  • the object is also achieved by a system for coagulation of the retina with the features of claim 14.
  • the system for coagulating the retina consisting of an imaging diagnostic unit, a therapy beam for coagulation of coagulation sites, a pilot beam for marking the coagulation sites by means of a spot sequence, a beam deflection unit for generating the spot sequence and for positioning the therapy beam, an electronic control unit for controlling the aforementioned devices, a software interface and an interactive interface, used to carry out the method described above.
  • the operator can recognize by means of the imaging diagnostic unit at which specific location the retina is to be performed, since this allows the spot sequences marked by the pilot beam to be viewed.
  • the therapy beam serves to coagulate the coagulation sites, which have been previously marked with the pilot beam.
  • Both the therapy beam and the pilot beam are controlled by means of a beam deflection unit so that the spot sequences of the pilot beam are projected onto the retina and, after release by the confirmation signal, the therapy beam performs coagulation at the marked individual spots.
  • the entire process is controlled by an electronic control unit, which controls in particular the triggering of the therapy beam, as well as the beam deflection within the beam deflection unit.
  • the whole thing happens via a software interface.
  • the confirmation is carried out by means of the confirmation signal, which is necessary to trigger the therapy beam, after the marker of the individual spots of the coagulation points has been indicated to the operator by means of the pilot beam.
  • the imaging diagnostic unit is preferably a laser slit lamp, a fundus camera or a scanning laser ophthalmoscope.
  • a therapy beam is a whole series of light sources, such as LEDs, super-luminescent diodes, gas discharge lamps and in particular laser.
  • a multi-wavelength laser is used which can emit different colors in the visible range. Particularly preferably, these colors are green, yellow and red.
  • the multi-wavelength laser emits in the near infrared range. Due to the specified different wavelengths, it is possible to achieve different coagulation depths.
  • the highest absorption is achieved by the photopigment melanin; in the yellow spectral range (550-580 nm), the highest absorption of the blood pigment hemoglobin is achieved; on the other hand coagulation takes place at high penetration depth on the basis of the red wavelengths (630-690 nm) or by means of a wavelength in the near infrared range (for example at 810 nm).
  • the coagulation of the retinal pulse durations between 10 ms and 100 ms, in particular between 20 ms and 50 ms, has proved successful.
  • pulse durations below 20ms guarantee a low-pain treatment, it is to be expected that the effect of the treatment will be less. In contrast, with pulse durations over 50 ms a high treatment effect can be expected, although it can lead to scarring of the treated areas.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the pilot beam is a laser diode, which preferably radiates in the red region.
  • the resulting markings on the retina are - as already explained above - easily recognizable by the operator.
  • a further advantageous development of the invention provides that the beam deflection unit images the pilot beam and the therapy beam coaxially onto the retina. This ensures that the coagulation takes place by means of the therapy beam at exactly the position that was previously indicated by the pilot beam to the operator and this has released by means of a confirmation signal. This avoids that the retina is coagulated in places where this should not be done, because there is still intact tissue, for example.
  • the beam deflection unit has movable lenses, mirrors or diffractive beam splitters in the beam path. These are well-known devices for beam deflection well known in the art. The control of the lenses or mirrors preferably takes place via motors, in particular, these are galvanometrically driven mirrors, piezo scanners or micromirror arrays.
  • control unit is a micro-controller which has at least one input and one output interface and which is programmable. This makes it possible to enter previously determined values about the retina to be treated as well as the present ocular media in the control unit, so that they know the data individually required for the treatment currently pending and thus the respective sequence of individual spots on the specific circumstances present can adjust. As a result, it will not be necessary on a regular basis for the operator to refuse to release the sequence of single spots displayed to it and for the system to calculate an alternative sequence and display it to the operator. Rather, the operator will be able to release any of the displayed sequences, resulting in an acceleration of the treatment as well as an increase in the reliability of the treatment.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that in addition a breaker is present, which does not affect at least a certain wavelength range of the therapy beam at the coagulation site.
  • the breaker thus serves to specify different penetration depths of the therapy beam at a given single spot or also at a whole sequence of single spots.
  • the interrupter may be a filter that can be introduced into the therapy beam.
  • the breaker is a device which switches off the therapy beam, in particular in the form of a diaphragm in the region through which the therapy beam passes.
  • the coagulation can be terminated altogether and not only selectively at one or several depths, as is the case with the above-described filter.
  • a further advantageous development of the invention provides that it additionally has a temperature-determining device for determining the temperature of the coagulation site while the therapy beam is directed onto it.
  • the photoreceptor layer arranged above the pigment epithelium to be treated can thus be excluded from damage.
  • the temperature is determined by means of a detector within the temperature determining device which detects pressure waves originating from the coagulation site.
  • the therapy beam can be switched off immediately when the predetermined temperature is reached, so that the above-mentioned effect that the photoreceptive layer is not damaged is achieved.
  • an indirect connection can also be provided via the control unit.
  • a further advantageous development of the invention provides that the system is prepared to irradiate each individual spot of the serial spot sequence with an individual size, shape, wavelength and duration through the therapy beam. Even with this, every part of the retina can be treated individually. By means of the size and shape, the treatment area located at the respective location can be set exactly to the required size and shape. By means of the wavelength adjustment, a certain depth of coagulation within the retina can be achieved, as already described above. Thus, over the entire Koagulationsstellen a depth-modulated laser coagulation is possible. By adjusting the duration, the temperature of the Individual coagulation sites are varied, which results in the degree of coagulation of the retina. Thus, a coagulation degree-modulated laser coagulation is possible over the entire coagulation sites.
  • the size of the individual spots can be varied within a wide range, preferably the diameters are in the range between 50-1000 ⁇ m.
  • the size of the individual spots can be modulated within a sequence of individual spots (which can be designed in particular as a straight line) or also by a change in the sizes of the individual spots from line to line.
  • a predetermined same temperature and a predetermined equal treatment depth due to the wavelength used with a system according to the invention comprising a monochromatic laser or a polychromatic laser system, an ophthalmologic scanning system and a temperature measuring, also a multi-dimensional modulation of the degree of treatment of the retina possible.
  • a system according to the invention comprising a monochromatic laser or a polychromatic laser system, an ophthalmologic scanning system and a temperature measuring
  • a multi-dimensional modulation of the degree of treatment of the retina possible.
  • Selective retinal therapy can be based on ⁇ -second laser pulses.
  • the selective absorption of the especially green laser light within the retinal pigment epithelium is utilized and ensures, by means of the temporally limited exposure in the ⁇ -second time range, that almost all the heat remains in the selectively absorbing pigment epithelium within the thermal relaxation time and does not enter the photoreceptor layer. reached.
  • the damaged pigment epithelium is stimulated to regenerate without being able to detect visible damage on the fundus image.
  • Another selective retinal therapy is performed with the help of a scanned CW laser beam.
  • the exposure time is limited by the scanning speed accordingly within the thermal relaxation time.
  • the temperature measuring system for example, an optoacoustic measuring system or an optical measuring system is used.
  • a wavelength in the yellow, green, red or infrared spectral range a homogeneous coagulation or hyperthermia depth can be set.
  • equidistant single spot spacings and their diameters the homogeneity within the surface can be structured.
  • Targeted planning of treatment for the best possible patient-specific therapy based on previously collected diagnostic data can be carried out.
  • diagnostic data have been collected in particular on the basis of fundus images (color images, angiogram images, autofluorescence images, etc.), OCT images (optical coherence tomography) or confocal scanned images.
  • the treatment then takes place by means of partially or fully automated generation of treatment parameters and a partially or fully automated treatment procedure.
  • lasers used include: argon lasers, diode lasers, diode-pumped solid-state lasers, diode-pumped semiconductor lasers, fiber lasers and fre- quency lasers.
  • doubled Nd YAG lasers.
  • the lasers can be pulsed as well as used as CW lasers.
  • the programmed control unit is preferably designed as a connection-programmed or memory-programmed controller.
  • the controller preferably has a process architecture.
  • the positioning of the focused laser beam is automatic or semi-automatic by means of deflection elements which can deflect the beam in two dimensions. This is done for example by galvanometric mirror scanners, piezo-driven optical elements, acousto-optical elements, electro-optical elements or laterally moving lenses.
  • the beam positioning elements can move the beam in a translatory, torsional, tilted or rotating manner. These elements can be both reflective and transmissive.
  • the therapy beam is either parallel or bundled. It has, for example, an elliptical, then preferably circular, polarization. However, it is equally possible to use linearly polarized therapy beams or even unpolarized ones.
  • FIG. 1 shows a sequence of patterns of single spots which emerge apart by translation
  • FIG. 2 shows a sequence of patterns of single spots which emerge by rotation apart
  • FIG. 3 shows a sequence of patterns of single spots which result from translation and change of the starting position as well as the omission of a spot sequence
  • Figure 4 shows two patterns of single spots resulting from translation and change in sequence length
  • FIG. 5 shows a pattern of individual spots, which by translation, change of
  • FIG. 6 shows a pattern of individual spots that results from translating and changing the spacings of the individual spots
  • FIG. 7 shows patterns of individual spots that result from rotation of individual spots arranged on a circular arc.
  • FIG. 8 shows patterns of individual spots that result from rotation of single spots arranged as a circular sector
  • FIG. 9 shows a pattern of coagulation sites caused by lateral change
  • FIG. 10 shows a series of coagulation sites which are coagulated with different wavelengths
  • Figure 11 shows a series of coagulation sites which are coagulated by different temperatures.
  • FIG. 1 in the first representation from the left, the basic form of a sequential, one-dimensional sequence of individual spots is shown, which is then displayed as an output. Starting point for the further illustrations of Figure 1 and their multiple application - as will be described below - is used.
  • the sequence consists of eight single spots, which are arranged equidistantly to each other and extend in a vertical direction.
  • the first single spot is the single spot shown at the top. From this, the sequence is generated consecutively down in the order shown.
  • the size of the matrix of equidistantly arranged individual spots depends on the number of translations.
  • FIG. 2 In the left-hand representation of FIG. 2, a basic sequence shortened in comparison with the eight individual spots of FIG. 1 is shown, and the starting sequence comprising four individual spots is shown.
  • the pattern reproduced from the left in the second illustration is obtained on the basis of the basic sequence shown in the left-hand illustration, in that from left to right, in each case one rotation is achieved around an unillustrated rotation center, each having an alternating sequence length between three and four individual spots. wherein the respective sequences with three single spots are in gap to each of the four individual spots having sequences. This is achieved by carrying out not only the respective rotation but also a translation of the initial single spot in an oblique direction.
  • an irregular translation (which may also be referred to as a modification of the initial position) is carried out in each case.
  • a vertical output sequence of five individual spots is present in the left representation.
  • FIG. 3 shows a specific application in which the gray line is intended to represent a vein. The operator omits the spot positions that the vein would hit.
  • FIG. 6 shows a pattern which results from translation of a vertically running basic shape.
  • the distances of the individual spots of the basic shape are changed during each translation, so that a pattern is created in the form of a "fanned out" 6 ⁇ 6 matrix.
  • the patterns shown in FIG. 7 and FIG. 8 are not based on the basic form of a sequential, one-dimensional sequence of individual spots according to the left-hand illustration in FIG. 1. Comparable to the two right-hand representations of FIG within the circle shown no single spots available.
  • the basic form used here represents a circular arc of individual spots. From this basic shape in the form of a circular arc, the rotation shown in the second illustration from the left, or by rotation through 180 °, results from slight rotation in the third figure from the left illustrated pattern. By multiple rotation in conjunction with the omission of spot positions by the operator, this basic shape can be completed to a pattern in the form of a full circle.
  • a circular segment is used as the basic form in which individual spots are arranged.
  • the pattern shown in the second figure from the left or, by multiple rotation, the pattern shown in the third figure from the left can be generated by simple rotation.
  • the patterns can also be reduced here by omitting spot positions by the operator.
  • the inner circular arc forms the basic sequence.
  • the next sequence is shown on a larger radius, usually increasing the distance and the number of individual spots in the basic sequence, which has the advantage that the innermost arc, ie the basic sequence in the vicinity the macula is placed and the requirements are highest here, and these requirements decrease accordingly.
  • the patterns shown in Figs. 1-8 are merely exemplary and may be modified in any form so that any pattern may be created. This makes it possible to respond exactly to the individual case to be treated and to place the samples in such a way that coagulation only takes place at the necessary coagulation points.
  • the individual spots shown in Figure 1 to Figure 8 are generated by the pilot beam and at these points, the therapy beam then takes before the coagulation.
  • FIG. 9 starting from a horizontal sequence of individual spots, a pattern is shown in which the top row has been changed by a modification of both the sequence length and the inner sequence spacing. However, this is not the point marked by the pilot beam, but the coagulation sites subsequently performed with the therapy beam.
  • the Koagulatipnslitis are hereby varied in diameter depending on the particular, necessary for the individual case size of the coagulation site. The diameters of such coagulation sites are preferably between 50 and 500 ⁇ m.
  • Figure 10 shows a grid of coagulation points of the same diameter, but irradiated at different wavelengths.
  • a wavelength of 577 nm was used for yellow light (550-580 nm)
  • a wavelength of 532 nm for green light (514-550 nm)
  • a wavelength of 659 nm for red light 630-680 nm.
  • the sequence from left to right is: yellow, green, red, green, yellow, green, red.
  • the main energy absorption in the retina takes place at different depths.
  • the highest absorption of the blood pigment hemoglobin in the yellow spectral range coagulation takes place in the upper area of the retina.
  • the highest absorption in the green wavelength is given by the photo pigment melanin, and coagulation takes place in the middle depth of the retina.
  • red wavelengths penetrate deepest in the retina, so that there the highest degree of coagulation is given.
  • FIG. 11 shows the same grid of coagulation points as in FIG. However, in Figure 11, no modulation is made with different wavelengths of light, but with different coagulation temperatures. Coagulation takes place monochromatically at a wavelength of, for example, 532 nm (ie in the green wavelength range). Due to the different coagulation temperatures of for example 45 °, 50 °, 60 °, different Koagulationsgrade be achieved within the Koagulationsstellen shown. The length of the arrows illustrates the degree of coagulation in the retina, with long arrows representing a higher degree of coagulation than short ones. Thus one obtains an equidistant, monochromatic coagulation-degree-modulated laser coagulation or hyperthermia.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Markierung von Koagulationsstellen auf einer Retina mittels einer Lichtquelle mit folgenden Schritten: Projektion einer seriellen Spotsequenz der Lichtquelle aus einer sequentiellen, eindimensionalen Abfolge von Einzel-Spots auf die Retina mittels einer Strahlablenkeinheit, wobei die Einzel-Spots die Koagulationsstellen bezeichnen; Abwarten der Bestätigung der Abfolge von Einzel-Spots mittels Eingabe eines Bestätigungssignals; nach Bestätigung der Abfolge der Einzel-Spots Neuberechnung einer automatisierten Schrittfolge mit einer weiteren seriellen Spotsequenz und Projektion derselben auf die Retina gemäß dem ersten Schritt; nachfolgende Wiederholungen des zweiten und dritten Schritts. Außerdem befasst sich die Erfindung mit einem System zur Koagulation der Retina mit einer bildgebenden Diagnoseeinheit, einem Therapiestrahl zur Koagulation von Koagulationsstellen, einem Pilotstrahl zur Markierung der Koagulationsstellen mittels einer Spotsequenz, einer Strahlablenkeinheit zur Erzeugung der Spotsequenz und zur Positionierung des Therapiestrahls, einer elektronischen Steuerungseinheit zur Steuerung der vorgenannten Vorrichtungen, einem Software-Interface und einer interaktiven Schnittstelle.

Description

Verfahren zur Markierung von Koagulationsstellen auf einer Retina sowie System zur Koagulation der Retina
Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Markierung von Koagulationsstellen auf einer Retina mittels einer Lichtquelle sowie mit einem System zur Koagulation der Retina zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Die Verwendung von fokussiertem Licht einer axialen Hochdrucklampe zur Behandlung verschiedener Erkrankungen der Netzhaut, beispielsweise der diabetischen Retinopathie, mit Hilfe der Lichtkoagulation ist seit Jahrzehnten bekannt. Bei der Lichtkoagulation wird heutzutage mittels eines Laserstrahls die Netzhaut erwärmt beziehungsweise koaguliert, indem die Energie des Laserstrahls durch den dunklen Farbstoff im Pigmentepithel innerhalb der Netzhaut absorbiert wird. Dadurch wird der Stoffwechsel auf die noch gesunden Bereiche der Netzhaut fokussiert. Außerdem werden biochemische Kofaktoren stimuliert. Der Krankheitsverlauf wird so deutlich verlangsamt oder gestoppt.
Problematisch ist hierbei jedoch, dass auch erhaltungswürdiges Gewebe, insbesondere die in Strahlrichtung vor dem retinalen Pigmentepithel befindliche Photorezeptorenschicht, zerstört wird. Deshalb wurden Lösungen erdacht, bei denen die Zerstörung dieses erhaltungswürdigen Gewebes minimiert wird, indem bei Erreichen einer definierten Temperatur im Koagulationspunkt die lokale Behandlung abgebrochen wird. Dies erfolgt durch ein temperaturgesteuertes Koagulationssystem mit einem kontinuierlichen Koagulationslaser und einem gepulsten Messlaser sowie einem Detektor, einer Steuerungseinrichtung und einem Unterbrecher. Der Koagulationslaser ist dabei so eingerichtet, dass ein Koagulationsstrahl emittiert wird und der Messlaser im Zielgebiet des Koagulationslasers ein temperaturabhängiges Messsignal für den Detektor generiert. Der Detektor weist dabei einen Temperatursensor auf, der ein Signal detektiert, das Rückschlüsse auf die Temperatur im Koagulationspunkt zulässt. Das vom Detektor detektierte Signal wird an die Steuerungseinrichtung weitergeleitet, die bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur den Unterbrecher aktiviert, so dass der Strahl des Koagulationslasers unterbrochen wird.
Regelmäßig werden die einzelnen Koagulationspunkte manuell vom Operator eingerichtet und der Koagulationsstrahl von diesem einzeln ausgelöst. Da dies sehr zeitaufwendig ist und der Erfolg der Behandlung stark von den Fähigkeiten des Operators abhängt, wurde beispielsweise in der WO 2007/035855 A2 vorgeschlagen, ein System und ein Verfahren vorzusehen, bei dem ein Pattern von Koagulationspunkten zur Verfügung gestellt wird, aus denen der Operator vorab auswählen und die verschiedenen Pattern auch miteinander kombinieren kann. Als Pattern werden dabei zweidimensionale Anordnungen von Koagulationspunkten angesehen, die beispielsweise eine Matrix von 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5 usw. aufweisen, wobei die Abstände von zueinander benachbarten Koagulationspunkten gleichbleibend sind. Dieser Stand der Technik stellt auch andere zweidimensionale Patterns für Koagulationspunkte zur Verfügung, wie beispielsweise Anordnungen auf einem Kreis bzw. auf konzentrischen Kreisen, elliptische und sektorförmige Anordnungen.
Solche festen Pattern regulärer Geometrie sind jedoch nachteilig, da sie häufig nicht den morphologischen Gegebenheiten der physiologischen Anomalien entsprechen. Deshalb ist häufig ein Nachkoagulieren mit einem zweiten oder dritten Koagulationsmuster bis hin zur eigentlich durch ein solches Verfahren zu überwindenden Einzelschuss-Koagulation notwendig, um eine vollständig wirksame panretinale Photokoagulation wirksam ausführen zu können. Außerdem wird zwar durch den genannten Stand der Technik die Möglichkeit gegeben, ein großflächiges Muster zu erzielen, was zu einer Erhöhung der Behandlungsgeschwindigkeit führt, allerdings ergibt sich hierbei auch das Risiko einer Überbzw. Unterkoagulation durch den veränderlichen Fokus aufgrund der Netzhautkrümmung bzw. variierenden Absorptionsverhaltens der vorliegenden okularen Medien. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei möglichst hoher Behandlungsgeschwindigkeit eine Laserbehandlung, vorzugsweise Netzhautkoagulation oder Laser-Trabekuloplastie, besonders bevorzugt eine optimierte Panretinale Photokoagulation zu ermöglichen, bei der nur pathologische Areale, gesunde Areale jedoch nicht, koaguliert werden. Hierzu soll zum einen für den Operator sichtbar vor der Behandlung die Markierung von Koagulationsstellen mittels eines Verfahrens gewährleistet werden und zum anderen ein System zur Koagulation, mit dem eine solche Markierung durchgeführt werden kann, zur Verfügung gestellt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Markierung von Koagulationsstellen auf einer Retina mittels einer Lichtquelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei erfolgt eine Projektion einer seriellen Spotsequenz der Lichtquelle aus einer sequentiellen, eindimensionalen Abfolge von Einzel-Spots auf die Retina mittels einer Strahlablenkeinheit, wobei die Einzel-Spots die Koagulationsstellen bezeichnen. Damit wird dem Operator vorab, also bevor die tatsächliche Koagulation erfolgt, angezeigt, an welchen Stellen die Koagulation erfolgen soll. Dadurch, dass eine Bestätigung der Abfolge dieser Einzel-Spots abgewartet wird, die mittels einer Eingabe eines Bestätigungssignals erfolgt, wird verhindert, dass Koagulationsstellen bearbeitet werden, die ausgespart werden sollten, beispielsweise weil sie gesundes Gewebe betreffen. Erfindungsgemäß wird nach dem Vorliegen der Bestätigung der Abfolge der Einzel- Spots eine Neuberechnung einer automatisierten Schrittfolge mit einer weiteren seriellen Spotsequenz und Projektion derselben auf die Retina durchgeführt. Durch die Verwendung einer sequentiellen, eindimensionalen Abfolge von Einzel-Spots, die automatisch kreiert werden, wird eine bedeutende Geschwindigkeitszunahme im Gegensatz zur händischen Bestimmung dieser Einzel-Spots durch den Operator erzielt. Im Gegensatz zu der sehr komplexen zweidimensionalen und großflächigen Pattem-Zurverfügungstellung hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass für jede einzelne sequentielle, eindimensionale Abfolge eine Bestätigung durch den Operator erfolgen muss, um daran anschließend - was nicht Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens ist - die Koagulation an diesen Stellen durchzuführen. Somit kann vermieden werden, dass gesundes Gewebe koaguliert wird und nur solche Koagulationsstellen akzeptiert werden, die tatsächlich für den Heilungsprozess nötig sind. Durch die erfindungsgemäße Wiederholung der vorgenannten Schritte besteht die Möglichkeit, in kurzer Zeit einen großen Bereich auf der Retina mit Koagulationspunkten zu kennzeichnen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die sequentielle, eindimensionale Abfolge von Einzel-Spots äquidistante Abstände aufweist, deren Verlauf gerade oder gekrümmt sowie stetig oder unterbrochen ist. Durch die verschiedenen angegebenen Möglichkeiten der Platzierung der Einzel-Spots kann den Gegebenheiten hinsichtlich der pathologischen Bereiche der Retina sowie der vorliegenden okularen Medien, wie beispielsweise Hornhautverkrümmung oder andere Fehlsichtigkeiten des zu behandelnden Auges, Rechnung getragen werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zeitliche Abfolge der Spotsequenz zwischen 1 ns und 5s liegt, bevorzugt zwischen 1 μs und 1s, besonders bevorzugt zwischen 40 ms und 0,5 s. Die vorgenannten zeitlichen Ober- und Untergrenzen sind vorteilhaft, um eine zügige Durchführung des Verfahrens bei gleichzeitig guter Überwachung durch den Operator zu gewährleisten.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine automatisierte Schrittfolge eine äquidistante Translation und/oder Rotation vorgibt. Dadurch kann eine Vielzahl von Mustern, die sich aus einer sehr einfach gelagerten Grundmuster, nämlich der sequentiellen, eindimensionalen Abfolge, herleiten lassen, erzeugt werden. Auch hierdurch ist es möglich, die individuellen Gegebenheiten der zu behandelnden Retina in Betracht zu ziehen. Das sequentielle, eindimensionale Grundmuster lässt sich hierbei an jeder beliebigen Stelle applizieren und durch Translation und/oder Rotation in beliebige Richtungen vervollständigen.
Der Begriff „Muster" wird hierbei gleichbedeutend mit den Begriffen „Sequenz", „Folge" oder „Abfolge" verwenden. Die zeitlich nacheinander erzeugten, manipulierbaren Einzelspots bilden eine erste Grundsequenz, aus der durch Translation und/oder Rotation ein Gesamtmuster erzeugt wird.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lichtquelle Laserlicht, insbesondere im roten Bereich, abstrahlt. Die Verwendung von Laserlicht im roten Bereich hat den Vorteil, dass dies zu Einzel-Spots führt, die vom Operator gut auf der Retina erkannt werden können.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine aktive Einflussnahme des Operators durch Variation einer oder mehrerer Laserparameter vor der Bestätigung der nächsten Spotsequenz erfolgt. Dadurch kann eine optimale Einstellung der benötigten Parameter in möglichst kurzer Zeit erreicht werden, ohne dass der Operator abwarten muss, bis ihm vom System die gerade benötigte Spotsequenz angezeigt wird.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bestätigung mittels eines Joysticks, einer Spracherkennung oder eines Fußschalters, insbesondere eines multimodalen Fußschalters, erfolgt. Mittels der genannten Vorrichtung kann eine einfache und genaue Eingabe zur Bestätigung der vom System vorgeschlagenen Abfolge von Einzel-Spots durch den Operator erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bestätigung erst nach Änderung der Positionen der neuberechneten Spotsequenz erfolgt. Dadurch kann den individuellen Gegebenheiten der zu behandelnden Retina besonders gut entsprochen werden, da einzelne der Abfolgen von Einzel- Spots, die vom System vorgeschlagen werden, abgelehnt werden können, so dass an den nicht gewollten Stellen keine Koagulation erfolgt, sondern nur an neu berechneten Einzel-Spots, die die Voraussetzungen für eine gewollte Koagulation erfüllen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abstand der nächsten Spotsequenz von der vorherigen Spotsequenz zwischen dem Null- und Zehnfachen des Spotdurchmessers, besonders bevorzugt zwischen dem 0,8- und 1 , 5-fachen des Spotdurchmessers des ersten Einzel-Spots der vorherigen Spotsequenz liegt. Dadurch ist eine Variation möglich, die von einer Überlagerung der Spots - also einer Vergrößerung der Spotfläche - bis zu einem Abstand, der genügend Raum zwischen den Einzel-Spots lässt, reicht. Eine gute individuelle Behandlung der Retina ist damit möglich.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Änderung des Abstands der Startposition, der Orientierung, der Länge, des Inner- Sequenz-Abstands, der Art der Spotsequenz, der Rotation, der Translation und/oder der Schrittlänge der Spotsequenz bezogen auf die vorhergehende Spotsequenz durch einen Operator und/oder aufgrund von vorher gewonnenen Untersuchungsdaten der Retina erfolgt. Durch diese sehr umfassende Möglichkeit, die Einzel-Spots zu ändern - sowohl in ihrer einzelnen Ausgestaltung als auch in ihrer räumlichen Anordnung zueinander -, wird wiederum die bestmögliche Behandlung nur an den nötigen Stellen ermöglicht. Dadurch, dass die konkrete Bestimmung und Festlegung der oben genannten Merkmale der Spotsequenz aufgrund vorher gewonnener Untersuchungsdaten der Retina möglich ist, kann eine vollständig automatisierte und auf die gerade behandelte Retina angepasste Koagulation ausschließlich an den tatsächlich notwendigen Stellen automatisch durchgeführt werden. Unter dem Inner-Sequenz-Abstand wird verstanden, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Einzel-Spots innerhalb der Sequenz nicht konstant gehalten wird, sondern sich dieser von Einzel-Spot zu Einzel-Spot verändert. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Temperaturbestimmung des Einzel-Spots während des Einsatzes eines Therapiestrahls erfolgt. Damit wird erreicht, dass nur eine kurzzeitige Koagulation des retinalen Pigmentepithels realisiert wird, ohne dabei die darüberliegende Photorezeptorenschicht zu schädigen. Bevorzugt wird dabei der Therapiestrahl abgeschaltet, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht wird, die insbesondere für alle Einzel-Spots gleich ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einzel- Spots die Koagulationsstellen umranden. Hiermit kann der Operator genau sehen, wie das Behandlungsgebiet, das einer Koagulation durch den Therapiestrahl unterzogen werden soll, aussieht und ob eine Koagulation wirklich über das gesamte Gebiet stattfinden soll.
Das hier beschriebene Verfahren zur Markierung definierter Stellen auf einer Retina ist jedoch nicht nur für eine anschließende Koagulation der Retina anwendbar, sondern beispielsweise auch für eine Iridektomie oder Iridotomie an der Iris.
Die Aufgabe wird auch durch ein System zur Koagulation der Retina mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
In einer vorteilhaften Anwendung wird das Systems zur Koagulation der Retina, bestehend aus einer bildgebenden Diagnoseeinheit, einem Therapiestrahl zur Koagulation von Koagulationsstellen, einem Pilotstrahl zur Markierung der Koagulationsstellen mittels einer Spotsequenz, einer Strahlablenkeinheit zur Erzeugung der Spotsequenz und zur Positionierung des Therapiestrahls, einer elektronischen Steuerungseinheit zur Steuerung der vorgenannten Vorrichtungen, einem Software-Interface und einer interaktiven Schnittstelle, zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens verwendet. Mittels der bildgebenden Diagnoseeinheit kann der Operator vor Durchführung der Koagulation erkennen, an welcher konkreten Stelle der Retina diese durchgeführt werden soll, da damit die vom Pilotstrahl markierten Spotsequenzen betrachtet werden können. Der Therapiestrahl dient zur Koagulation der Koagulationsstellen, die vorab mit dem Pilotstrahl markiert wurden. Sowohl Therapiestrahl als auch Pilotstrahl werden anhand einer Strahlablenkeinheit so gesteuert, dass die Spotsequenzen des Pilotstrahls auf die Retina projiziert werden und nach Freigabe durch die Bestätigung mittels Bestätigungssignals der Therapiestrahl an den gekennzeichneten Einzel-Spots die Koagulation durchführt. Das gesamte Verfahren wird durch eine elektronische Steuerungseinheit gesteuert, die insbesondere die Auslösung des Therapiestrahls, sowie die Strahlablenkung innerhalb der Strahlablenkungseinheit steuert. Das Ganze geschieht über ein Software-Interface. Mittels der interaktiven Schnittstelle erfolgt die Bestätigung mittels des Bestätigungssignals, das nötig ist, um den Therapiestrahl auszulösen, nachdem mittels des Pilotstrahls die Markierung der Einzel-Spots der Koagulationsstellen dem Operator angezeigt wurde.
Bevorzugt ist die bildgebende Diagnoseeinheit eine Laserspaltlampe, eine Funduskamera oder ein Scanning Laser Ophthalmoskop.
Als Therapiestrahl eignet sich eine ganze Reihe von Lichtquellen, wie beispielsweise LEDs, Superlumineszenzdioden, Gasentladungslampen und insbesondere Laser. Bevorzugt wird dabei ein Multiwellenlängenlaser verwendet, der im sichtbaren Bereich verschiedene Farben emittieren kann. Besonders bevorzugt handelt es sich bei diesen Farben um Grün, Gelb und Rot. Darüber hinaus wird auch noch bevorzugt, wenn der Multiwellenlängenlaser im nahen Infrarotbereich emittiert. Durch die angegebenen verschiedenen Wellenlängen ist es möglich, verschiedene Koagulationstiefen zu erreichen. Im grünen Wellenlängenbereich (von 514-550 nm) erfolgt nämlich die höchste Absorption durch das Photopigment Melanin; im gelben Spektralbereich (550-580 nm) wird die höchste Absorption des Blutfarbstoffes Hämoglobin erreicht; dagegen erfolgt eine Koagulation bei hoher Eindringtiefe anhand der roten Wellenlängen (630-690 nm) oder mittels einer Wellenlänge im nahen Infrarot-Bereich (beispielsweise bei 810 nm).
Für den Therapiestrahl haben sich für die Koagulation der Retina Pulsdauern zwischen 10ms und 100ms, insbesondere zwischen 20ms und 50ms bewährt.
Während Pulsdauern unter 20ms zwar eine schmerzarme Behandlung garantieren, ist jedoch damit zu rechnen, dass der Effekt der Behandlung geringer ist. Im Gegensatz dazu ist bei Pulsdauern über 50ms mit einem hohen Behandlungseffekt zu rechnen, wobei es allerdings zu Vernarbungen der behandelten Stellen kommen kann.
Ein hoher Koagulationseffekt, bei dem sich entstehende Vernarbungen mit der Zeit zurückbilden, wird bei Pulsdauern zwischen 20ms und 50ms erreicht. Deshalb werden für die von uns beschriebene Lösung zur Koagulation der Retina Pulsdauern zwischen 20ms und 50ms empfohlen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Pilotstrahl eine Laserdiode ist, die vorzugsweise im roten Bereich strahlt. Die dadurch entstehenden Markierungen auf der Retina sind - wie oben schon ausgeführt - durch den Operator gut zu erkennen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strah- lenablenkeinheit den Pilotstrahl und den Therapiestrahl koaxial auf die Retina abbildet. Dadurch wird gewährleistet, dass die Koagulation mittels des Therapiestrahls an exakt der Position stattfindet, die vorab durch den Pilotstrahl dem Operator angezeigt wurde und die dieser mittels eines Bestätigungssignals freigegeben hat. Dadurch wird vermieden, dass die Retina an Stellen koaguliert wird, an denen dies nicht erfolgen sollte, weil dort beispielsweise noch intaktes Gewebe gegeben ist. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strahlablenkeinheit bewegliche Linsen, Spiegel oder diffraktive Strahlteiler im Strahlengang aufweist. Dies sind im Stand der Technik gut bekannte zuverlässig arbeitende Vorrichtungen zur Strahlablenkung. Bevorzugt erfolgt die Steuerung der Linsen oder Spiegel über Motoren, insbesondere handelt es sich dabei um galvanometrisch getriebene Spiegel, Piezo-Scanner oder Mikrospiegel-Arrays.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinheit ein Mikro-Controller ist, der mindestens eine Eingabe- und eine Ausgabeschnittstelle aufweist und der programmierbar ist. Damit ist es möglich, vorab ermittelte Werte über die zu behandelnde Retina sowie die vorliegenden okulären Medien in die Steuerungseinheit einzugeben, so dass diese die individuell für die gerade anstehende Behandlung nötigen Daten kennt und somit die jeweilige Abfolge von Einzel-Spots auf die konkret vorliegenden Gegebenheiten einstellen kann. Dadurch wird es regelmäßig nicht notwendig sein, dass der Operator die Freigabe der ihm angezeigten Abfolge von Einzel-Spots verweigert und das System eine alternative Abfolge berechnen und dem Operator anzeigen muss. Vielmehr wird der Operator jede der angezeigten Abfolgen freigeben können, was zu einer Beschleunigung der Behandlung sowie einer Steigerung der Zuverlässigkeit der Behandlung führt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich ein Unterbrecher vorhanden ist, der zumindest einen bestimmten Wellenlängenbereich des Therapiestrahls an der Koagulationsstelle nicht auftreffen lässt. Wie oben schon ausgeführt, kann durch die Verwendung verschiedener Wellenlängen die Eindringtiefe der Strahlung des Therapiestrahls und somit der Koagulation gesteuert werden. Der Unterbrecher dient somit dazu, an einem vorgegebenen Einzel-Spot oder auch an einer ganzen Abfolge von Einzel-Spots verschiedene Eindringtiefen des Therapiestrahls vorzugeben. Bevorzugt kann es sich bei dem Unterbrecher um ein Filter handeln, das in den Therapiestrahl einbringbar ist. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Unterbrecher eine Vorrichtung ist, die den Therapiestrahl abschaltet, insbesondere in Form einer Blende in dem Bereich, durch den der Therapiestrahl hindurchgeht. Damit kann die Koagulation insgesamt beendet werden und nicht nur selektiv in einer oder verschiedenen Tiefen, wie dies bei dem vorbeschriebenen Filter der Fall ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass es zusätzlich eine Temperaturbestimmungsvorrichtung aufweist zur Bestimmung der Temperatur der Koagulationsstelle während der Therapiestrahl auf diese gerichtet ist. Wie oben schon ausgeführt, kann damit die über dem zu behandelnden Pigmentepithel angeordnete Photorezeptorschicht von Schädigung ausgeschlossen werden. Bevorzugt erfolgt die Temperaturbestimmung mittels eines Detektors innerhalb der Temperaturbestimmungsvorrichtung, der Druckwellen erfasst, die von der Koagulationsstelle stammen. Dadurch, dass die Temperaturbestimmungsvorrichtung mit dem Unterbrecher verbunden ist, kann sofort bei Erreichen der vorgegebenen Temperatur der Therapiestrahl abgeschaltet werden, so dass die oben angegebene Wirkung, dass die Photorezeptorenschicht nicht geschädigt wird, erzielt wird. Hierbei kann neben der unmittelbaren Verbindung der Temperaturbestimmungsvorrichtung mit dem Unterbrecher auch eine mittelbare Verbindung über die Steuerungseinheit vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das System vorbereitet ist, jeden Einzel-Spot der seriellen Spotsequenz mit einer individuellen Größe, Form, Wellenlänge und Dauer durch den Therapiestrahl zu bestrahlen. Auch damit kann jede Stelle der Retina individuell behandelt werden. Mittels der Größe und Form kann der an der jeweiligen Stelle befindliche Behandlungsbereich genau auf die benötigte Größe und Form eingestellt werden. Mittels der Wellenlängeneinstellung kann eine bestimmte Tiefe der Koagulation innerhalb der Retina erreicht werden, wie dies oben schon beschrieben wurde. Somit ist über die gesamten Koagulationsstellen eine tiefenmodulierte Laserkoagulation möglich. Durch die Einstellung der Dauer kann die Temperatur der einzelnen Koagulationsstellen variiert werden, was den Koagulationsgrad der Retina nach sich zieht. Somit ist über die gesamten Koagulationsstellen eine Koagulationsgrad-modulierte Laserkoagulation möglich. Die Größe der Einzel- Spots kann in einen großen Bereich variiert werden, bevorzugt liegen die Durchmesser im Bereich zwischen 50-1000 μm. Die Größe der Einzel-Spots kann dabei innerhalb einer Abfolge von Einzel-Spots (die insbesondere als eine gerade Linie ausgebildet sein kann) oder auch durch eine Änderung der Größen der Einzel-Spots von Linie zu Linie moduliert werden.
Neben der möglichst homogenen Lasertherapie der Retina mit einem vorbestimmten äquidistanten Raster, einer vorbestimmten gleiche Temperatur und einer vorbestimmten gleichen Behandlungstiefe infolge der eingesetzten Wellenlänge ist mit einem erfindungsgemäßen System, das einen monochromatischen Laser oder ein polychromatisches Lasersystem, ein ophthalmologisches Scansystem und ein Temperaturmeßsystem aufweist, auch eine mehrdimensionale Modulation des Behandlungsgrades der Retina möglich. Damit kann z.B. ein gleicher therapeutischer Nutzen beim Patienten entstehen, ohne dass übermäßig große Areale der Retina vollständig koaguliert werden müssen und damit für das Sehvermögen verloren gehen. Gleichzeitig werden jedoch ein Ablösen der Retina und damit ein verschärfter Krankheitsverlauf vermieden.
Das wird z.B. dadurch möglich, dass in einem groben Raster klassische Koagulationsspots gesetzt werden und in den Zwischenräumen subkoagulativ ohne Schädigung der Photorezeptoren gearbeitet wird. Dabei ist diese Arbeitsweise sowohl zeilenweise oder auch innerhalb eines Pattems möglich.
Eine selektive Retina-Therapie kann auf der Basis von μ-Sekunden-Laserimpul- sen erfolgen. Dabei wird die selektive Absorption des insbesondere grünen Laserlichts innerhalb des retinalen Pigmentepithels genutzt und sorgt mittels der zeitlich begrenzten Exposition im μ-Sekunden-Zeitbereich dafür, dass innerhalb der thermischen Relaxationszeit nahezu die gesamte Wärme im selektiv absorbierenden Pigmentepithel verbleibt und nicht in die Photorezeptorschicht ge- langt. Damit wird das geschädigte Pigmentepithel zur Regeneration angeregt, ohne sichtbare Schäden auf dem Fundusbild erkennen zu können.
Eine andere selektive Retinatherapie erfolgt flächig mit Hilfe eines gescannten CW-Laserstrahls. Dabei wird die Expositionszeit durch die Scangeschwindigkeit entsprechend innerhalb der thermischen Relaxationszeit begrenzt.
Bei einer geregelten selektiven Retinakoagulation werden unterschiedliche Absorptionseigenschaften im retinalen Pigmentepithel und unterschiedliche lokale Transmissionen der okulären Medien berücksichtigt. Damit können lokal unterschiedliche Schädigungszonen des retinalen Pigmentepithels behandelt werden.
Als Temperaturmesssystem wird beispielsweise ein optoakustisches Messsystem oder auch ein optisches Messsystem verwendet. Durch die Wahl einer Wellenlänge im gelben, grünen, roten oder infraroten Spektralbereich kann dabei eine homogene Koagulations- oder Hyperthermietiefe eingestellt werden. Durch die Wahl äquidistanter Einzel-Spotabstände und deren Durchmesser kann die Homogenität innerhalb der Fläche strukturiert werden.
Es kann eine gezielte Planung der Behandlung zur bestmöglichen patientenindividuellen Therapie aufgrund vorab erhobener diagnostischer Daten erfolgen. Solche Daten sind insbesondere aufgrund von Fundusbildern (Farbbilder, Angi- ographiebilder, Autofluoreszenzbilder, usw.), OCT-Bildern (Optische-Kohärenz- Tomographie) oder konfokal gescannten Bildern erhoben worden. Die Behandlung erfolgt dann mittels teil- oder vollautomatisierter Generierung von Behandlungsparametern und einem teil- oder vollautomatisierten Ablauf der Behandlung.
Als Laser werden beispielsweise eingesetzt: Argonlaser, Dioden-Laser, diodengepumpte Festkörperlaser, diodengepumpte Halbleiterlaser, Faserlaser und fre- quenzverdoppelte Nd:YAG-Laser. Die Laser können sowohl gepulst als auch als CW-Laser eingesetzt werden.
Die programmierte Steuerungseinheit ist vorzugsweise als eine verbindungs- programmierte oder speicherprogrammierte Steuerung ausgebildet. Die Steuerung weist vorzugsweise eine Prozessarchitektur auf.
Die Positionierung des fokussierten Laserstrahls erfolgt automatisch oder halbautomatisch mittels Ablenkelementen, die den Strahl zweidimensional ablenken können. Dies geschieht beispielsweise durch galvanometrische Spiegelscanner, piezogetriebene optische Elemente, akustooptische Elemente, elektroopti- sche Elemente oder lateralbewegte Linsen. Dabei können die Strahlpositionierelemente den Strahl translativ, torsional, verkippt oder rotierend bewegen. Diese Elemente können sowohl reflektierend als auch in Transmission brechend sein.
Der Therapiestrahl ist entweder parallel oder gebündelt ausgebildet. Er weist beispielsweise eine elliptische, dann vorzugsweise zirkuläre, Polarisierung auf. Es ist jedoch genauso gut möglich, linear polarisierte Therapiestrahlen oder auch unpolarisierte zu verwenden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren im Folgenden beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Folge von Mustern von Einzel-Spots, die durch Translation auseinander hervorgehen,
Figur 2 eine Folge von Mustern von Einzel-Spots, die durch Rotation auseinander hervorgehen, Figur 3 eine Folge von Mustern von Einzel-Spots, die durch Translation und Änderung der Anfangsposition sowie das Auslassen einer Spotsequenz hervorgehen,
Figur 4 zwei Muster von Einzel-Spots, die durch Translation und Änderung der Sequenzlänge entstehen,
Figur 5 ein Muster von Einzel-Spots, die durch Translation, Änderung des
Anfangspunkts und der Sequenzlänge entsteht,
Figur 6 ein Muster von Einzel-Spots, die durch Translation und Veränderung der Abstände der Einzel-Spots entsteht,
Figur 7 Muster von Einzel-Spots, die durch Rotation von auf einem Kreisbogen angeordneten Einzel-Spots entstehen,
Figur 8 Muster von Einzel-Spots, die durch Rotation von als Kreissektor angeordneten Einzel-Spots entstehen,
Figur 9 ein Muster von Koagulationsstellen, das durch laterale Änderung,
Änderung der Größe, Änderung der Sequenzlänge und des Inner- Sequenz-Abstands entsteht,
Figur 10 eine Folge von Koagulationsstellen, die mit unterschiedlichen Wellenlängen koaguliert werden und
Figur 11 eine Folge von Koagulationsstellen, die durch verschiedene Temperaturen koaguliert werden.
In Figur 1 ist in der ersten Darstellung von links die Grundform einer sequentiellen, eindimensionalen Abfolge von Einzel-Spots dargestellt, die dann als Aus- gangspunkt für die weiteren Darstellungen der Figur 1 und deren mehrfache Anwendung - wie dies im Folgenden beschrieben wird - dient.
Die Abfolge besteht aus acht Einzel-Spots, die äquidistant zueinander angeordnet sind und in vertikaler Richtung verlaufen. Der erste Einzel-Spot ist der an oberster Stelle dargestellte Einzel-Spot. Von diesem ausgehend wird die Sequenz fortlaufend nach unten in der dargestellten Reihenfolge erzeugt.
Ausgehend von dieser Grundform erhält man das in der zweiten Abbildung von links dargestellte Muster einer im 7 x 16 Matrix von äquidistant zueinander angeordneten Einzel-Spots durch eine Translation der grundlegenden vertikal verlaufenden Abfolge der linken Darstellung.
Abweichend von der in der ersten Darstellung von links gezeigten Grundform, kann die sequentielle, eindimensionale Abfolge auch in horizontaler oder einer anderen Richtung verlaufen. Ausgehend von der jeweiligen Grundform erhält man die in den weiteren Darstellungen von Figur 1 dargestellten Muster. Die Größe der Matrix von äquidistant zueinander angeordneten Einzel-Spots richtet sich dabei nach der Anzahl der Translationen.
In der linken Darstellung der Figur 2 ist eine gegenüber der acht Einzel-Spots der Figur 1 umfassenden Grundsequenz verkürzte, vier Einzel-Spots umfassenden Ausgangssequenz dargestellt. Die in der zweiten Darstellung von links wiedergegebene Muster wird ausgehend von der in der linken Darstellung angegebenen Grundsequenz dadurch erhalten, dass von links nach rechts fortschreitend jeweils eine Rotation um ein nicht gezeigtes Rotationszentrum mit jeweils alternierender Sequenzlänge zwischen drei und vier Einzel-Spots erzielt wird, wobei die jeweiligen Sequenzen mit drei Einzel-Spots auf Lücke zu den jeweils vier Einzel-Spots aufweisenden Sequenzen stehen. Dies wird dadurch erreicht, dass neben der jeweiligen Rotation auch eine Translation des Anfangseinzel-Spots in schräger Richtung durchgeführt wird. In der zweiten Darstellung von rechts der Figur 2 wird dagegen eine reine Rotation zwischen der ersten Abfolge von Einzel-Spots, die in vertikaler Richtung verläuft, und der dadurch im Gegenuhrzeigersinn leicht gedrehten zweiten Abfolge dargestellt. Die Ausgangsabfolge weist - wie die in der Figur 1 - ebenfalls acht Einzel-Spots auf, die jedoch zwischen dem vierten und fünften Einzel-Spot einen deutlich vergrößerten Abstand aufweist. Dieser Abstand ist so gewählt, dass innerhalb eines dargestellten Kreises keine Einzel-Spots vorhanden sind. Das Rotationszentrum ist gleichzeitig der Mittelpunkt des dargestellten Kreises. Bei einer fortdauernden und wiederholten Drehung um denselben Drehwinkel, der in der zweiten Darstellung von rechts der Figur 2 angegeben ist, kommt man zu der strahlenförmigen rechten Darstellung der Figur 2.
In den linken beiden Darstellungen der Figur 3 wird jeweils eine unregelmäßige Translation (die man auch als eine Modifikation der Anfangsposition bezeichnen kann) durchgeführt. Dabei ist in der linken Darstellung eine vertikale Ausgangsabfolge von fünf Einzel-Spots vorhanden.
In der zweiten Darstellung von links handelt es sich um eine vertikale Anfangsabfolge von sechs Einzel-Spots, die - vergleichbar zu den beiden rechten Darstellungen der Figur 2 - einen vergrößerten Abstand zwischen der oberen Hälfte und der unteren Hälfte (Inner-Sequenz-Abstand) der jeweils drei Einzel-Spots aufweist.
Von links in der dritten Darstellung der Figur 3 wird dagegen eine vertikale Abfolge von sieben Einzel-Spots durch eine gleichmäßige Translation zu einem Muster ergänzt, das jedoch hinsichtlich der Form der Einzel-Spots zwischen der ersten und zweiten (ebenso der fünften und sechsten) Abfolge gegenüber der dritten und vierten (ebenso siebten) Abfolge dadurch verändert ist, dass die zweitgenannten Spot-Positionen vom Operator ausgelassen werden können, also keine Koagulationen darstellen. Die rechte Darstellung der Figur 3 zeigt eine spezielle Anwendung, bei der die graue Linie eine Ader darstellen soll. Vom Operator werden die Spot-Positionen ausgelassen, die die Ader treffen würden.
In den beiden linken Darstellungen der Figur 4 sind jeweils Translationen und Änderungen der Sequenzlänge bei vertikaler Mittensymmetrie der Spotsequenz überlagert. In der rechten Darstellung führt dies dazu, dass ein Muster erreicht wird, die ein Dreieck mit abnehmender Sequenzlänge von links nach rechts darstellt.
In der rechten Darstellungen der Figur 4 ist ebenfalls eine Translation mit einer Änderungen der Sequenzlänge der Spotsequenz überlagert, allerdings variiert die Sequenzlänge bei fehlender Mittelsymmetrie.
In Figur 5 ist ein Muster dargestellt, die unregelmäßig ausgebildet ist und durch die ganz links dargestellte Ausgangsabfolge von vier vertikalen Einzel-Spots durch Variation der Sequenz-Länge, Translation und Änderung der Anfangsorte erreicht wird.
In Figur 6 ist schließlich ein Muster dargestellt, die durch Translation einer vertikal verlaufenden Grundform entsteht. Im Unterschied zu den zuvor gezeigten Mustern werden bei jeder Translation die Abstände der Einzel-Spots der Grundform verändert, so dass ein Muster in Form einer „aufgefächerte" 6 x 6 Matrix entsteht.
Die in Figur 7 und Figur 8 dargestellten Muster basieren, im Unterschied zu den bisher beschriebenen Mustern, nicht auf der Grundform einer sequentiellen, eindimensionalen Abfolge von Einzel-Spots gemäß der linken Darstellung in Figur 1. Vergleichbar zu den beiden rechten Darstellungen der Figur 2 sind innerhalb des dargestellten Kreises keine Einzel-Spots vorhanden. Wie in der linken Darstellung von Figur 7 gezeigt, stellt die verwendete Grundform hier einen Kreisbogen von Einzel-Spots dar. Aus dieser Grundform in Form eines Kreisbogens entsteht durch geringfügige Rotation das in der zweiten Abbildung von links dargestellte bzw. durch Rotation um 180° das in der dritten Abbildung von links dargestellte Muster. Durch mehrfache Rotation in Verbindung mit dem Auslassen von Spot-Positionen durch den Operator kann diese Grundform zu einem Muster in Form eines Vollkreises vervollständigt werden.
Gemäß der linken Darstellung der Figur 8 wird bei dieser Ausführungsform als Grundform ein Kreissegment verwendet in dem Einzel-Spots angeordnet sind. Aus dieser Grundform in Form eines Kreissegments lassen sich durch einfache Rotation das in der zweiten Abbildung von links dargestellte bzw. durch mehrfache Rotation das in der dritten Abbildung von links dargestellte Muster erzeugen. Wie der rechten Abbildung der Figur 8 zu entnehmen ist, können auch hier die Muster durch Auslassen von Spot-Positionen durch den Operator reduziert werden. Vorzugsweise bildet bei dem Kreissegment der innere Kreisbogen die Grundsequenz. Zum „Füllen" des Kreissegmentes wird die nächste Sequenz auf einem größeren Radius erzeigt, wobei in der Regel der Abstand und die Anzahl der Einzelspots in der Grundsequenz vergrößert werden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass der innerste Kreisbogen, also die Grundsequenz in der Nähe der Makula platziert wird und hier die Anforderungen am höchsten sind. Diese Anforderungen nehmen nach außen hin entsprechend ab.
Die in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Muster sind lediglich exemplarisch und können in jeder beliebigen Form modifiziert werden, so dass ein beliebiges Muster erzeugt werden kann. Dadurch ist es möglich, exakt auf den zur Behandlung anstehenden Einzelfall einzugehen und die Muster genau so zu setzen, dass eine Koagulation nur an den nötigen Koagulationspunkten stattfindet. Die in Figur 1 bis Figur 8 dargestellten Einzel-Spots werden durch den Pilotstrahl erzeugt und an diesen Stellen nimmt der Therapiestrahl danach die Koagulationen vor. In Figur 9 ist ausgehend von einer horizontal verlaufenden Abfolge von Einzel- Spots ein Muster dargestellt, bei dem die oberste Reihe durch eine Modifikation sowohl der Sequenz-Länge als auch der Inner-Sequenz-Abstände geändert wurde. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um die durch den Pilotstrahl markierten Punkte, sondern um die danach mit dem Therapiestrahl vorgenommenen Koagulationsstellen. Die Koagulatipnsstellen sind hierbei in ihrem Durchmesser in Abhängigkeit der jeweiligen, für den Einzelfall nötigen Größe der Koagulationsstelle variiert. Bevorzugt liegen die Durchmesser solcher Koagulationsstellen zwischen 50 und 500 μm.
Zwischen der untersten und der zweituntersten (bzw. dann auch zwischen der zweituntersten und zweitobersten) Abfolge von Einzel-Spots wurde zusammen mit der Translation in vertikaler Richtung auch eine Änderung des Durchmessers des Einzel-Spots vorgenommen. Zwischen der zweiten Abfolge von oben und der obersten Abfolge fand dagegen nicht nur eine teilweise Änderung des Durchmessers der Einzel-Spots (nämlich jeder zweite Einzel-Spot wurde von der Größe in der zweiten Abfolge von oben auf eine Größe gemäß der zweiten Abfolge von unten reduziert), sondern hierbei wurde auch noch eine Verlängerung der Sequenz von vier auf sieben Einzel-Spots sowie eine Änderung der Inner-Sequenz-Abstände durchgeführt.
Figur 10 zeigt ein Raster von Koagulationspunkten mit gleichem Durchmesser, die jedoch mit unterschiedlichen Wellenlängen bestrahlt wurden. Hierbei wurden für gelbes Licht (550-580 nm) eine Wellenlänge von 577 nm, für grünes Licht (514-550 nm) eine Wellenlänge von 532 nm und für rotes Licht (630-680 nm) eine Wellenlänge von 659 nm verwendet. Die Abfolge von links nach rechts ist: gelb, grün, rot, grün, gelb, grün, rot. Aufgrund der verschiedenen verwendeten Wellenlängen erfolgt die hauptsächliche Energieaufnahme in der Retina in unterschiedlichen Tiefen. So erfolgt aufgrund der höchsten Absorption des Blutfarbstoffes Hämoglobin im gelben Spektralbereich die Koagulation im oberen Bereich der Retina. Dagegen ist die höchste Absorption im grünen Wellenlän- genbereich durch das Photopigment Melanin gegeben, und die Koagulation erfolgt in der mittleren Tiefe der Retina. Schließlich dringen rote Wellenlängen am tiefsten in die Retina ein, so dass dort der höchste Koagulationsgrad gegeben ist.
Durch die gezielte Bestrahlung verschiedener Koagulationsstellen mit unterschiedlichen Wellenlängen (Farben) kann somit eine Tiefenmodulation erreicht werden. Dadurch kann der individuell nötigen Behandlung Rechnung getragen werden.
In Figur 11 ist das gleiche Raster von Koagulationsstellen wie in Figur 10 dargestellt. Jedoch wird in Figur 11 keine Modulation mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen vorgenommen, sondern mit unterschiedlichen Koagulationstemperaturen. Die Koagulation findet hierbei monochromatisch bei einer Wellenlänge von beispielsweise 532 nm (also im grünen Wellenlängenbereich) statt. Aufgrund der unterschiedlichen Koagulationstemperaturen von beispielsweise 45°, 50°, 60°, werden unterschiedliche Koagulationsgrade innerhalb der dargestellten Koagulationsstellen erreicht. Die Länge der Pfeile verdeutlicht dabei den Koagulationsgrad in der Retina, wobei lange Pfeile einen höheren Koagulationsgrad darstellen als kurze. Man erhält somit eine äquidistante, monochromatische Koagulationsgrad-modulierte Laserkoagulation bzw. Hyperthermie.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Markierung von Koagulationsstellen auf einer Retina mittels einer Lichtquelle mit den folgenden Schritten:
Projektion einer seriellen Spotsequenz der Lichtquelle aus einer sequentiellen, eindimensionalen Abfolge von Einzel-Spots auf die
Retina mittels einer Strahlablenkeinheit, wobei die Einzel-Spots die Koagulationsstellen bezeichnen;
Abwarten der Bestätigung der Abfolge von Einzel-Spots mittels
Eingabe eines Bestätigungssignals; nach Bestätigung der Abfolge der Einzel-Spots Neuberechnung einer automatisierten Schrittfolge mit einer weiteren seriellen
Spotsequenz und Projektion derselben auf die Retina gemäß dem ersten Schritt; nachfolgende Wiederholungen des zweiten und dritten Schritts.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sequentielle, eindimensionale Abfolge von Einzel-Spots äquidistante Abstände aufweist, deren Verlauf gerade oder gekrümmt sowie stetig oder unterbrochen ist, und beliebig appliziert werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Abfolge der Spotsequenz zwischen 1 ns und 5s liegt, bevorzugt zwischen 1 ns und 1s, besonders bevorzugt zwischen 40 ms und 0,5 s
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatisierte Schrittfolge eine äquidistante Translation und/oder Rotation vorgibt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle Laserlicht, insbesondere im roten Bereich, abstrahlt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive Einflussnahme des Operators durch Variation einer oder mehrerer Laserparameter vor der Bestätigung der nächsten Spotsequenz erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestätigung mittels eines Joysticks, einer Spracherkennung oder eines Fußschalters, insbesondere eines multimodalen Fußschalters, erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestätigung erst nach Änderung der Positionen der neuberechneten Spotsequenz erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der nächsten Spotsequenz von der vorherigen Spotsequenz zwischen dem Null- und Zehnfachen, besonders bevorzugt zwischen dem 0,8- und 1 , 5-fachen des Spotdurchmessers des ersten Einzel-Spots der vorherigen Spotsequenz liegt.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung des Abstands der Startposition, der Orientierung, der Länge, des Inner-Sequenz-Abstands, der Art der Spotsequenz, der Rotation, der Translation und/oder der Schrittlänge der Spotsequenz bezogen auf die vorhergehende Spotsequenz durch einen Operator und/oder aufgrund von vorher gewonnenen Untersuchungsdaten der Retina erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturbestimmung des Einzel-Spots während des Einsatzes eines Therapiestrahls erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Therapiestrahl abgeschaltet wird, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht wird, die insbesondere für alle Einzel-Spots gleich ist.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzel-Spots die Koagulationsstellen umranden.
14. System zur Koagulation der Retina mit: einer bildgebenden Diagnoseeinheit, einem Therapiestrahl zur Koagulation von Koagulationsstellen, einem Pilotstrahl zur Markierung der Koagulationsstellen mittels einer Spotsequenz, einer Strahlablenkeinheit zur Erzeugung der Spotsequenz und zur Positionierung des Therapiestrahls, einer elektronischen Steuerungseinheit zur Steuerung der vorgenannten Vorrichtungen, einem Software-Interface und einer interaktiven Schnittstelle.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgebende Diagnoseeinheit eine Laserspaltlampe, eine Funduskamera oder ein Scanning Laser Ophthalmoskop ist.
16. System nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Therapiestrahl aus der Gruppe folgender Lichtquellen kommt: LEDs, Superlumineszenzdioden, Gasentladungslampen, Laser.
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Therapiestrahl zur Koagulation von Koagulationsstellen Pulsdauern zwischen 10ms und 100ms, insbesondere zwischen 20ms und 50ms aufweist.
18. System nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Multiwellenlängenlaser im sichtbaren Bereich, insbesondere mit den Farben grün, gelb und rot, und/oder im nahen Infrarotbereich ist.
19. System nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Pilotstrahl eine Laserdiode ist, die vorzugsweise im roten Bereich strahlt.
20. System nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenablenkeinheit den Pilotstrahl und den Therapiestrahl koaxial auf die Retina abbildet.
21. System nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlablenkeinheit bewegliche Linsen, Spiegel oder diffraktive Strahlteiler im Strahlengang aufweist.
22. System nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen oder Spiegel über Motoren gesteuert werden, es sich insbesondere um galvanometrisch getriebene Spiegel, Piezo-Scanner oder Mikrospiegel- Array handelt.
23. System nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit ein Mikro-Controller ist, der mindestens eine Eingabe- und eine Ausgabeschnittstelle aufweist und der programmierbar ist.
24. System nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Unterbrecher vorhanden ist, der zumindest einen be- stimmten Wellenlängenbereich des Therapiestrahls an der Koagulationsstelle nicht auftreffen lässt.
25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbrecher ein Filter ist, das in den Therapiestrahl einbringbar ist.
26. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbrecher eine Vorrichtung ist, die den Therapiestrahl abschaltet, insbesondere in Form einer Blende in dem Bereich, durch den der Therapiestrahl hindurchgeht.
27. System nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine Temperaturbestimmungsvorrichtung aufweist zur Bestimmung der Temperatur der Koagulationsstelle während der Therapiestrahl auf diese gerichtet ist.
28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbestimmungsvorrichtung einen Detektor aufweist, der Druckwellen er- fasst, die von der Koagulationsstelle stammen.
29. System nach einem der Ansprüche 25 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbestimmungsvorrichtung mit dem Unterbrecher verbunden ist, auch mittelbar über die Steuerungseinheit.
30. System nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet dass, es vorbereitet ist, jeden Einzel-Spot der seriellen Spotsequenz mit einer individuellen Größe, Form, Wellenlänge und Dauer durch den Therapiestrahl zu bestrahlen.
EP10721705A 2009-05-15 2010-05-14 Verfahren zur markierung von koagulationsstellen auf einer retina sowie system zur koagulation der retina Withdrawn EP2429469A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009021604A DE102009021604A1 (de) 2009-05-15 2009-05-15 Verfahren zur Markierung von Koagulationsstellen auf einer Retina sowie System zur Koagulation der Retina
PCT/EP2010/002968 WO2010130456A1 (de) 2009-05-15 2010-05-14 Verfahren zur markierung von koagulationsstellen auf einer retina sowie system zur koagulation der retina

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2429469A1 true EP2429469A1 (de) 2012-03-21

Family

ID=42370895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10721705A Withdrawn EP2429469A1 (de) 2009-05-15 2010-05-14 Verfahren zur markierung von koagulationsstellen auf einer retina sowie system zur koagulation der retina

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8986289B2 (de)
EP (1) EP2429469A1 (de)
JP (1) JP5675781B2 (de)
CN (1) CN102421398B (de)
DE (1) DE102009021604A1 (de)
WO (1) WO2010130456A1 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5601610B2 (ja) * 2010-03-31 2014-10-08 株式会社ニデック 眼科用レーザ治療装置
US9037217B1 (en) 2010-10-13 2015-05-19 Gholam A. Peyman Laser coagulation of an eye structure or a body surface from a remote location
US8452372B2 (en) * 2010-10-13 2013-05-28 Gholam Peyman System for laser coagulation of the retina from a remote location
US11309081B2 (en) 2010-10-13 2022-04-19 Gholam A. Peyman Telemedicine system with dynamic imaging
US9931171B1 (en) 2010-10-13 2018-04-03 Gholam A. Peyman Laser treatment of an eye structure or a body surface from a remote location
US10456209B2 (en) 2010-10-13 2019-10-29 Gholam A. Peyman Remote laser treatment system with dynamic imaging
US12502074B2 (en) 2010-10-13 2025-12-23 Gholam A. Peyman Telemedicine system with dynamic imaging
US9510974B1 (en) 2010-10-13 2016-12-06 Gholam A. Peyman Laser coagulation of an eye structure or a body surface from a remote location
US8903468B2 (en) * 2010-10-13 2014-12-02 Gholam Peyman Laser coagulation of an eye structure from a remote location
US8561280B2 (en) * 2011-10-20 2013-10-22 Alcon Research, Ltd. Assembling a multi-fiber multi-spot laser probe
US9849034B2 (en) 2011-11-07 2017-12-26 Alcon Research, Ltd. Retinal laser surgery
US9962291B2 (en) 2012-05-25 2018-05-08 Ojai Retinal Technology, Llc System and process for neuroprotective therapy for glaucoma
JP5956884B2 (ja) * 2012-09-13 2016-07-27 株式会社トプコン レーザ治療装置
JP5956883B2 (ja) * 2012-09-13 2016-07-27 株式会社トプコン レーザ治療装置
JP6040688B2 (ja) * 2012-09-28 2016-12-07 株式会社ニデック 眼科用レーザ治療装置
WO2017135035A1 (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 株式会社ニデック 眼科用レーザ屈折矯正装置、眼科用フォトチューニング設定装置、眼科用フォトチューニングシステム、眼鏡用フォトチューニング設定装置、及びこれらに用いられるプログラム、眼科用レーザ手術装置
DE102016205914A1 (de) * 2016-04-08 2017-10-12 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren zur selektiven, minimal invasiven Lasertherapie am Auge
JP2020531102A (ja) * 2017-08-18 2020-11-05 エレックス メディカル プロプライエタリー リミテッドEllex Medical Pty Ltd 眼科用マルチスポットレーザ
DE102018205179A1 (de) 2018-04-06 2019-10-10 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung und Verfahren zur Voranzeige eines zu applizierenden Spotmusters für eine Lasertherapie am Auge
KR102231939B1 (ko) * 2020-06-23 2021-03-25 가톨릭대학교 산학협력단 안구에 조사되는 레이저 피드백장치 및 이를 이용한 레이저 피드백방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPP420298A0 (en) * 1998-06-17 1998-07-09 Lions Eye Institute Of Western Australia Incorporated, The Z axis tracker
US8187257B2 (en) * 2000-06-01 2012-05-29 The General Hospital Corporation Optical devices and methods for selective and conventional photocoagulation of the retinal pigment epithelium
DE10135944C2 (de) 2001-07-24 2003-10-02 Med Laserzentrum Luebeck Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur nichtinvasiven Bestimmung der Temperatur an mit einer Strahlung, insbesondere Laserstrahlung behandeltem biologischem Gewebe
US6639332B2 (en) * 2001-12-19 2003-10-28 Bausch & Lomb Incorporated Foot controller with ophthalmic surgery interlock circuit and method
US7766903B2 (en) * 2003-12-24 2010-08-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Patterned laser treatment of the retina
US20070129775A1 (en) * 2005-09-19 2007-06-07 Mordaunt David H System and method for generating treatment patterns
US10524656B2 (en) * 2005-10-28 2020-01-07 Topcon Medical Laser Systems Inc. Photomedical treatment system and method with a virtual aiming device
US20070121069A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-31 Andersen Dan E Multiple spot photomedical treatment using a laser indirect ophthalmoscope
DE102005055885B4 (de) * 2005-11-23 2019-03-28 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung zur Photokoagulation der Netzhaut
DE102006019127A1 (de) 2006-04-25 2007-10-31 Carl Zeiss Meditec Ag Multiwellenlängen-Lasersystem und Verfahren für ophthalmologische Anwendungen
US8771261B2 (en) * 2006-04-28 2014-07-08 Topcon Medical Laser Systems, Inc. Dynamic optical surgical system utilizing a fixed relationship between target tissue visualization and beam delivery
US20080015553A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 Jaime Zacharias Steering laser treatment system and method of use
AU2007319871B2 (en) * 2006-11-10 2011-04-14 Topcon Medical Laser Systems, Inc. System and method for determining dosimetry in ophthalmic photomedicine
US8568393B2 (en) * 2007-03-13 2013-10-29 Topcon Medical Laser Systems, Inc. Computer guided patterned laser trabeculoplasty
US10398599B2 (en) * 2007-10-05 2019-09-03 Topcon Medical Laser Systems Inc. Semi-automated ophthalmic photocoagulation method and apparatus
DE102008011836A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-03 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmologisches Gerät und Verfahren zur Beobachtung, Untersuchung, Diagnose und/oder Therapie eines Auges

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010130456A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012526570A (ja) 2012-11-01
WO2010130456A1 (de) 2010-11-18
JP5675781B2 (ja) 2015-02-25
US8986289B2 (en) 2015-03-24
US20150164691A1 (en) 2015-06-18
US20120150159A1 (en) 2012-06-14
CN102421398B (zh) 2015-04-01
CN102421398A (zh) 2012-04-18
US9855169B2 (en) 2018-01-02
DE102009021604A1 (de) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2429469A1 (de) Verfahren zur markierung von koagulationsstellen auf einer retina sowie system zur koagulation der retina
EP2548617B1 (de) Lasertherapiesystem mit UVA- und Laser-Licht zur gerichteten Erzeugung einer dermalen Kollagen-Matrix
DE69023047T2 (de) Berührungsloses mikrochirurgisches Lasergerät.
DE69131602T2 (de) Vorrichtung für die hornhautumformung zum korrigieren von brechungsfehlern des auges
DE69433322T2 (de) Verbesserter ophthalmochirurgischer laser
DE69230986T2 (de) Vorrichtung zur gleichzeitigen zylindrischen und sphärischen Augenkorrektur
DE69409285T2 (de) System zur Laserbehandlung von Brechungsfehlern des Auges
DE102014017197B4 (de) Therapiesystem zur gerichteten transkutanen Rekonstruktion des Hautskeletts
EP2462907A1 (de) System und Verfahren zum Bestimmen der Dosimetrie in der ophthalmischen Fotomedizin
JP6803084B2 (ja) 網膜光線療法のためのシステムとプロセス
EP2434998B1 (de) System für die laserchirurgische ophthalmologie
DE102015008127A1 (de) Vorrichtung für die Augenlaserchirurgie und Verfahren zur Durchführung einer transepithelialen photorefraktiven Keratektomie
DE112007000128T5 (de) Vorrichtung zur Bestimmung einer Zielposition eines geladenen Teilchenstrahls, Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung und Bahandlungsvorrichtung, die die Vorrichtung zur Bestimmung einer Zielposition verwendet
EP2298256A2 (de) Opthalmologische Vorrichtung für die refraktive Korrektur eines Auges
WO2011151040A1 (de) Ophthalmologisches gerät zur photokoagulation oder phototherapie und betriebsverfahren für ein solches
DE102012018421A1 (de) Augenchirurgische Refraktionskorrektur
DE102012022080A1 (de) Augenchirurgisches Verfahren
DE19635998C1 (de) Anordnung zur Laserkoagulation von unterhalb der Fundusoberfläche liegenden Retinaschichten und Verfahren zur Ermittlung von Veränderungen in tiefen Gewebeschichten der Retina
DE102005055885B4 (de) Vorrichtung zur Photokoagulation der Netzhaut
DE102016218564A1 (de) Augenchirurgisches Verfahren
DE102012014769A1 (de) Fortsetzung von unterbrochenen augenchirurgischen Schnitten
EP1646343B1 (de) Vorrichtung zum ausbilden gekrümmter schnittflächen in einem transparenten material
WO2014140182A1 (de) Augenchirurgisches verfahren
DE102013004482A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Stabilisierung der Augenhornhaut
DE19943735B4 (de) Vorrichtung zur Bestrahlung des Auges

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20111214

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20151201