Verfahren zur Überwachung einer Funktionalität einer Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges, Steuereinheit und Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Funktio nalität einer Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges, insbesondere un ter Verwendung eines Laserstrahls. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit und eine Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges. Die Erfindung liegt insbesondere auf dem Gebiet der refraktiven Chirurgie und besonders bevorzugt auf dem Gebiet der Lentikelextraktion durch eine kleine Inzision zur Korrektur ei ner Fehlsichtigkeit.
Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, welche mittels minimal-invasiver Laserkorrektur die refraktive chirurgische Korrektur von Fehlsichtigkeiten betref fen. Dabei wird innerhalb der Hornhaut des Auges ein Lentikel gelöst, welches im Anschluss daran durch eine kleine Inzision mit einer Länge von ca. 2 mm bis 4 mm chirurgisch entfernt wird. Ein derartiges Verfahren wurde von der Anmelderin entwickelt und ist beispielsweise als Small Incision Lenticle Extraktion bekannt. Geeignete Vorrichtungen werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung Vi- suMax angeboten.
Um die Fehlsichtigkeit des Auges auf optimale Weise zu korrigieren, bedarf es beim Ablösen des Lentikels in der Hornhaut mittels des Laserstrahls einer mög lichst großen Präzision. Dies erfordert, dass die Vorrichtung zur refraktiven Chirur gie des Auges korrekt eingerichtet und justiert ist, um etwaige Abweichungen zwi schen der gewünschten Korrektur und der tatsächlich herbeigeführten refraktiven Korrektur zu minimieren oder gar ganz zu eliminieren.
Es ist daher wünschenswert, eine fortlaufende Überwachung der Funktionalität der Vorrichtung zur refraktiven Chirurgie bereitzustellen.
Im Stand der Technik sind Herangehensweisen zur Überwachung einer Funktio nalität einer Maschine im Allgemeinen bekannt, welche sich einer prädiktiven War tung (engl.: predictive maintenance) bedienen, um auf diese Weise den Zustand oder die Funktionalität der Maschine zu überwachen und einen etwaigen War tungsbedarf bereits im Voraus zu erkennen. Dies folgt dem Ziel, Ausfallzeiten der
Maschine aufgrund einer fehlerhaften Funktion oder von Beschädigungen zu re duzieren, Wartungsbedarf bereits im Voraus zu erkennen und die Wartung vorzu nehmen, bevor es zu einer Beschädigung oder zu einem Funktionsausfall kommt. Dabei werden typischerweise ein oder mehrere direkt an oder in der Maschine zu gängliche Messwerte erfasst und genutzt, um den Bedarf an Wartung zu bestim men und auf diese Weise einem Ausfall der Maschine vorzubeugen und die Ma schine in einem möglichst prozesskonformen Zustand zu halten. Die Messwerte werden typischerweise unter Verwendung der im System zugänglichen Eigen schaften ermittelt, wie etwa eine Temperatur und/oder eine elektrische Spannung und/oder eine erforderliche Leistungsaufnahme durch die Maschine, wie etwa durch einen Motor der Maschine. Diese Messwerte können sodann gegen etwaig auftretende Probleme in der Funktionalität, wie etwa ein Ausfall des Betriebs, kor reliert werden. Beispielsweise kann aus einem über die Zeit ansteigenden Span- nungs- oder Leistungsbedarf bei ansonsten gleichbleibendem Betrieb auf einen zunehmenden Verschleiß und/oder auf einen drohenden Betriebsausfall geschlos sen werden und die Notwendigkeit einer Wartung zur Behebung der Schachstelle abgeleitet werden.
Ein derartiges, im Stand der Technik bekanntes, Verfahren zur prädiktiven War tung ist jedoch auf solche Maschinen beschränkt, die geeignete maschineninterne und maschinell erfassbare Parameter bereitstellen, welche eine Korrelation mit Problemen erlauben. Andere Vorrichtungen, welche keine oder keine ausreichen den, geeigneten, maschineninternen und maschinell erfassbaren Parameter be reitstellen, können daher nicht mit einem herkömmlichen Verfahren zur prädiktiven Wartung überwacht werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung einer Funktiona lität einer Vorrichtung für die refraktive Chirurgie bereitzustellen, welches zuver lässig Probleme in der Funktionalität erkennt und einem fehlerhaften Betrieb und/oder Betriebsausfällen verbeugt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung einer Funktiona lität einer Vorrichtung für die refraktive Chirurgie, eine Steuereinheit und eine Vor richtung mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfol genden Beschreibung.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung einer Funktionalität einer Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges unter Ver wendung eines Laserstrahls. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln zumindest eines Parameters einer Vorbereitung und/oder Durchführung eines Verfahrens zur re- fraktiven Chirurgie, wobei die Vorbereitung und/oder die Durchführung des Verfah rens zumindest teilweise mittels der Vorrichtung für die refraktive Chirurgie unter Verwendung des Laserstrahls erfolgen. Ferner umfasst das Verfahren ein Analy sieren der Funktionalität der Vorrichtung anhand des ermittelten Parameters der Vorbereitung und/oder der Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie. Dabei charakterisiert der zumindest eine Parameter eine oder mehrere der folgen den Eigenschaften der Vorbereitung und/der Durchführung des Verfahrens zur re fraktiven Chirurgie: ein Bereitstellen des Laserstrahls durch die Vorrichtung; ein Einwirken mittels der Vorrichtung auf das Auge; einen äußeren Einfluss auf die Vorbereitung und/oder die Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie von außerhalb der Vorrichtung; und eine Eignung des Einwirkens mittels des Laserstrahls auf das Auge für das weitere Verfahren der refraktiven Chirurgie des Auges.
Das Verfahren kann vorzugsweise von einer entsprechend eingerichteten Steuer einheit (automatisiert) durchgeführt werden.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Steuereinheit, die dazu einge richtet ist, eine Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges unter Verwen dung eines Laserstrahls zur Durchführung der im Folgenden genannten Schritte zu veranlassen. In einem ersten Schritt erfolgt ein Ermitteln zumindest eines Pa rameters einer Vorbereitung und/oder Durchführung eines Verfahrens zur refrakti ven Chirurgie, wobei die Vorbereitung und/oder die Durchführung des Verfahrens zumindest teilweise mittels der Vorrichtung für die refraktive Chirurgie unter Ver wendung des Laserstrahls erfolgen. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Analysie ren der Funktionalität der Vorrichtung anhand des ermittelten Parameters der Vor bereitung und/oder der Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie. Dabei charakterisiert der zumindest eine Parameter eine oder mehrere der folgen den Eigenschaften der Vorbereitung und/der Durchführung des Verfahrens zur re fraktiven Chirurgie: ein Bereitstellen des Laserstrahls durch die Vorrichtung; ein Einwirken mittels der Vorrichtung auf das Auge;
einen äußeren Einfluss auf die Vorbereitung und/oder die Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie von außerhalb der Vorrichtung; und eine Eignung des Einwirkens mittels des Laserstrahls auf das Auge für das weitere Verfahren der refraktiven Chirurgie des Auges.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges, wobei die Vorrichtung eine erfindungsgemäße Steuerein heit umfasst.
Die Überwachung der Funktionalität einer Vorrichtung kann insbesondere die Überwachung der Funktionalität während des Betriebs der Vorrichtung betreffen, d.h. während die Vorrichtung zur refraktiven Chirurgie des Auges und/ oder zur Vorbereitung davon verwendet wird. Mit anderen Worten kann die Überwachung der Funktionalität die Überwachung während einer einzigen bzw. individuellen re fraktiven chirurgischen Anwendung umfassen, um den korrekten Betrieb und die korrekte Ausführung des refraktiven chirurgischen Eingriffs durch die Vorrichtung zu überwachen und/oder sicherzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachung der Funktionalität eine Überwachung über eine Vielzahl von refrak tiven chirurgischen Eingriffen bzw. Anwendungen umfassen und insbesondere ei ne Erhebung und/oder Ermittlung von statistischen Daten betreffend die Parame ter und/oder die Funktionalität der Vorrichtung umfassen. Mit anderen Worten kann die Überwachung der Funktionalität nach Art einer Langzeit-Überwachung erfolgen, um etwa eine Änderung der Parameter, welche sich über eine Vielzahl von refraktiven chirurgischen Eingriffen hinweg ergeben, erkennen und/oder ana lysieren zu können. Besonders bevorzugt kann die Überwachung der Funktion sowohl eine Überwachung der Funktion für einen, mehrere und/oder sämtliche einzelne bzw. individuellen refraktiven chirurgischen Eingriffe umfassen, als auch eine Langzeit-Überwachung über eine Vielzahl von refraktiven chirurgischen Ein griffen hinweg.
Eine Vorrichtung für die refraktive Chirurgie ist vorzugsweise als eine Vorrichtung für die Korrektur von Myopie und/oder Astigmatismus eines Auges ausgebildet. Insbesondere umfasst die Vorrichtung eine Laserquelle und/oder empfängt einen Laserstrahl von einer externen, separaten Laserquelle. Die Laserquelle umfasst vorzugsweise einen Excimer-Laser und/oder einen Femtosekunden-Laser oder ist als solcher ausgebildet. Der Laserstrahl kann vorzugsweise als Dauerstrich- Laserstrahl (cw) bereitgestellt werden, oder als gepulster Laserstrahl. Besonders bevorzugt wird der Laserstrahl als Pulsfolge von Femtosekunden-Laserpulsen be-
reitgestellt, mittels welcher das Lentikel unter Ausnutzung von Kavitation von der umliegenden Hornhaut abgelöst wird. Die Vorrichtung ist vorzugsweise dazu ein gerichtet, das zu behandelnde Auge mit dem Laserstrahl zu beaufschlagen und vorzugsweise ein Lentikel aus der Hornhaut des Auges herauszulösen. Das re- fraktive chirurgische Verfahren kann vorzugsweise ferner die, besonders bevor zugt minimal-invasive, chirurgische Entfernung des gelösten Lentikels aus der Hornhaut umfassen. Die chirurgische Entfernung kann vorzugsweise von einem Chirurgen unabhängig von der Vorrichtung, d.h. ohne Zutun der Vorrichtung, vor genommen werden. Alternativ kann die Vorrichtung vorzugsweise auch dazu aus gelegt sein, die chirurgische Entfernung des gelösten Lentikels zu unterstützen.
Ein Parameter der Vorbereitung und/oder Durchführung des Verfahrens zur refrak- tiven Chirurgie ist dabei vorzugsweise eine objektiv und/oder subjektiv ermittelbare Messgröße, welche vor und/oder während und/oder nach der Vorbereitung und/oder Durchführung des Verfahrens erfasst werden kann und sich direkt oder indirekt für die Analyse der Funktionalität der Vorrichtung eignet.
Ein oder mehrere oder gar alle Parameter können dabei von der Steuereinheit er mittelt werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, welche mit der Steuereinheit verbunden sind, und mittels welchen die Steuereinheit den einen oder die mehreren Parameter ermitteln kann. Auch kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, zusätzlich andere Messwerte zu ermit teln. Die Steuereinheit kann dabei vorzugsweise einen Prozessor und/oder eine anderweitige Recheneinheit aufweisen, um das Verfahren vorzugsweise automati siert durchführen zu können. Auch kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, eine Aufforderung an einen Benutzer auszugeben, beispielsweise über ein Dis play, einen Wert und/oder einen Parameter, beispielsweise durch Eingabe mit ei ner Tastatur und/oder durch Auswählen am Bildschirm, bereitzustellen. Letzteres kann sich insbesondere für solche Parameter anbieten, welche eine subjektive Wahrnehmung durch den Benutzer involvieren und nicht oder nur umständlich mit tels Sensoren objektiv ermittelt werden können.
Die Durchführung eines Verfahrens zur refraktiven Chirurgie umfasst insbesonde re die Beaufschlagung des Auges mit dem Laserstrahl durch die Vorrichtung. Mit anderen Worten umfasst die Durchführung des Verfahrens vorzugsweise die Ap plikation des Laserstrahls auf das Auge. Die Durchführung des Verfahrens um fasst somit vorzugsweise das Herauslösen des Lentikels aus der umliegenden Hornhaut des Auges. Ein etwaiges anschließendes, chirurgisches Entfernen des
Lentikels aus dem Auge ist nicht zwingend von der Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie unter Verwendung der Vorrichtung umfasst, kann aber sehr wohl auch zur Durchführung des Verfahrens zählen. Zudem kann die Durch führung noch weitere optionale Verfahrensschritte umfassen, wie etwa ein Spülen und/oder Reinigen des Auges bzw. der Oberfläche der Hornhaut, welche optional unter Verwendung der Vorrichtung durchgeführt werden können.
Die Vorbereitung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie umfasst vorzugsweise ein Anordnen bzw. Andocken der Vorrichtung an das zu behandelnde Auge, wel ches die Beaufschlagung des Auges mit dem Laserstrahl mit der erforderlichen Präzision ermöglicht. Vorzugsweise kann die Vorrichtung dazu ein Kontaktglas aufweisen, mittels welchem die Vorrichtung an das Auge andocken kann. Der La serstrahl kann vorzugsweise sodann durch das Kontaktglas hindurch auf das Au ge appliziert werden. Die Vorbereitung des Verfahrens kann optional noch weitere Schritte aufweisen, wie etwa die geeignete Positionierung und/oder Fixierung des Patienten und/oder des Auges relativ zu Vorrichtung, und/oder eine Vorbereitung des Auges für die Beaufschlagung mit dem Laserstrahl. Ferner kann die Vorberei tung vorzugsweise eine Kalibrierung und/oder Justage und/oder Initialisierung und/oder einen (Selbst-)Test der Vorrichtung umfassen, in welcher beispielsweise die Positionierbarkeit der Vorrichtung und/oder des Laserstrahls und/oder eine Leistung und/oder Intensität und/oder eine Fluenz bzw. einen Energiefluss des Laserstrahls eingestellt und/oder überprüft wird.
Dass die Vorbereitung und/oder die Durchführung zumindest teilweise mittels der Vorrichtung für die refraktive Chirurgie unter Verwendung des Laserstrahls erfol gen bedeutet, dass die Vorbereitung und/oder Durchführung optional noch weitere Schritte umfassen können, die ohne die Verwendung der Vorrichtung erfolgen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit von Vorrichtungen für die refraktive Chirurgie eines Auges erhöht werden kann. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass erfindungsgemäß ein Verfahren zur Überwachung der Funktionalität von Vorrichtungen für die refraktive Chirurgie bereitgestellt wird, welches anhand von Parametern eine zuverlässige Analyse der Funktionalität er laubt.
Insbesondere bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Funktionalität der Vorrich tung nach Art einer prädiktiven Wartung überwacht und sichergestellt werden kann, wenngleich möglicherweise keine ausreichenden, objektiven, systeminter-
nen und/oder maschinell erfassbare Daten bzw. Messwerte, wie etwa bei her kömmlichen der prädiktiven Wartung zugänglichen Maschinen, zu Verfügung ste hen. Die Erfindung bietet jedoch den Vorteil, dass die Funktionalität der Vorrich tung vorzugsweise auch anhand von solchen Parametern analysiert werden kann, die nicht ausschließlich objektive und vorrichtungsinterne Messwerte betreffen. Vielmehr bietet die Erfindung den Vorteil, dass vorzugsweise auch solche Para meter herangezogen werden können, welche indirekt einen Rückschluss auf die Funktionalität der Vorrichtung und eine entsprechende Analyse ermöglichen.
Vorzugsweise umfasst das Analysieren der Funktionalität der Vorrichtung anhand des ermittelten Parameters ein Vergleichen des ermittelten Parameters der Vorbe reitung und/oder der Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie an hand des ermittelten Parameters mit einem vorbestimmten Sollwert und ein Beur teilen der Funktionalität der Vorrichtung zur refraktiven Chirurgie auf Basis des Vergleichs des ermittelten Parameters mit dem vorbestimmten Sollwert. Bei spielsweise kann das Analysieren der Funktionalität auf einer Abweichung des tat sächlich ermittelten Parameters von dem vorgegebenen Sollwert beruhen. Dies bietet den Vorteil, dass Abweichungen von einem vorgegebenen Sollzustand be sonders zuverlässig erkannt werden können und die Funktionalität besonders ge nau überprüft werden kann. Das Analysieren kann beispielsweise automatisiert durch die Steuereinheit erfolgen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Durchführen einer Maßnahme zur Verbesserung der Funktionalität der Vorrichtung. Eine derartige Maßnahme kann beispielsweise darin bestehen, dass eine oder mehrere Einstellungen der Vorrich tung auf geeignete Weise und vorzugsweise automatisiert nachgeregelt und/oder geändert werden, um die Funktionalität zu verbessern. Beispielsweise kann eine derartige Maßnahme darin bestehen, dass auf automatisierte Weise die Leistung des Laserstrahls erhöht oder verringert wird, um die Funktionalität der Vorrichtung zu verbessern oder wieder herzustellen. Auch dies kann vorzugsweise selbststän dig von der Steuereinheit vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Steuer einheit dazu einen oder mehrere entsprechende Befehle an die Vorrichtung über mitteln. Alternativ kann die Steuereinheit beispielsweise einen Hinweis an den Be nutzer ausgeben, sodass dieser notwendige Maßnahmen einleiten kann.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren vorzugsweise ferner ein Bereit stellen eines Hinweises über die Funktionalität der Vorrichtung. Der Hinweis kann vorzugsweise einem Benutzer der Vorrichtung und/oder einer Wartungseinrich-
tung und/oder dem Hersteller bereitgestellt werden. Beispielswiese kann ein sol cher Hinweis auf einem Bildschirm ausgegeben werden, sodass der Benutzer während der Benutzung der Vorrichtung davon Kenntnis erlangt. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise ein Hinweis über ein Netzwerk, wie etwa über das Internet und/oder ein Mobilfunknetz, übertragen werden, um den Hinweis einer entfernt von der Vorrichtung befindliche Wartungseinrichtung und/oder dem Her steller zur Kenntnis zu bringen. Vorzugsweise kann der Hinweis Informationen enthalten, die die Funktionalität der Vorrichtung betreffen. Vorzugsweise kann dem Hinweis entnehmbar sein, dass ein Wartungsbedarf besteht oder nicht be steht oder zu einem bestimmten oder unbestimmten Zeitpunkt in der Zukunft zu erwarten ist. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise der Wartungsbedarf ohne die Präsenz von speziell geschultem Wartungspersonal vor Ort und vorzugsweise ohne eine Ausfallzeit der Vorrichtung ermittelt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Einstellen oder Abändern eines Betriebs der Vorrichtung. Dies kann beispielsweise ein Blockieren des Laserstrahls und/oder ein Abschalten der Laserquelle und/oder ein Abschal ten der gesamten Vorrichtung umfassen. Vorzugsweise werden derartige Maß nahmen nur dann ergriffen, wenn eine besonders schwerwiegende Beeinträchti gung der Funktionalität erkannt wird, bei welcher beispielsweise eine Gefährdung des Patienten und/oder eine schwerwiegende Beschädigung der Vorrichtung und/oder anderer Gegenstände nicht ausgeschlossen werden kann und/oder die ein schnelles oder gar sofortiges Handeln erfordert. Ausnahme ist hier das Ver hindern des „normalen“ Starts der Vorrichtung zu Beginn eines entsprechenden Verfahrens: Hierfür muss keine besonders schwerwiegende Beeinträchtigung vor liegen: Eine signifikante Abweichung vom Sollwert vor dem „normalen“ Start des Verfahrens blockiert vorzugsweise den Start eines folgenden Verfahrens zur re- fraktiven Chirurgie.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines das Bereitstellen des Laserstrahls durch die Vorrichtung charakterisierenden Parameters ein Ermitteln eines Zu stands eines Kontaktglases der Vorrichtung, wobei der Laserstrahl durch das Kon taktglas hindurch auf das Auge applizierbar ist. Beispielsweise kann der Zustand des Kontaktglases dahingehend ermittelt werden, ob eine Verschmutzung und/oder eine Beschädigung des Kontaktglases vorliegt, die dessen Funktionalität und entsprechend die Funktionalität der Vorrichtung beeinflussen. Das Ermitteln des Zustands kann dabei automatisiert durch die Vorrichtung selbst erfolgen und/oder durch einen Benutzer der Vorrichtung, beispielsweise nach einem ent-
sprechenden Hinweis und/oder eine entsprechende Anleitung, die vorzugsweise von der Vorrichtung bereitgestellt wird. Dies bietet den Vorteil, dass eine Beein trächtigung durch ein fehlerhaftes Kontaktglas zuverlässig behoben werden kann.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln des Zustands des Kontaktglases ein Ermit teln von optischen Strukturen in einer Abbildung von einer durch das Kontaktglas der Vorrichtung hindurchtretenden optischen Strahlung. Dies bietet den Vorteil, dass auf diese Weise das Ermitteln des Zustands des Kontaktglases besonders zuverlässig automatisiert erfolgen kann. Beispielsweise kann dazu die Aufnahme und Auswertung einer optischen Abbildung von durch das Kontaktglas hindurch tretendem Licht verwendet werden, um die optischen Strukturen in dem erfassten Bild zu ermitteln. Besonders bevorzugt kann dies mit einer ohnehin in der Vorrich tung vorhandenen Hardware erfolgen, ohne dass zusätzliche Hardware für diesen Zweck bereitgestellt werden muss.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln der optischen Strukturen ein Ermitteln von optischen Kanten in der Abbildung, wobei das Ermitteln der optischen Kanten vor zugsweise ein Ermitteln von geradlinig verlaufenden Kanten und/oder von kreis förmig verlaufenden Kanten umfasst. Beispielsweise kann dies durch die Anwen dung von optischen Filtern erreicht werden. Dazu können beispielsweise im Strah lengang der Abbildung hohe oder tiefe Raumfrequenzen isoliert oder herausgefil tert werden und nur die verbleibenden Raumfrequenzen auf das Vorliegen von Kanten untersucht werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine elektronische Bildauswertung, beispielsweise unter Verwendung entsprechender digitaler Filter, verwendet werden, um das Vorliegen von Kanten zu ermitteln. Das Vorliegen von geradlinig verlaufenden Kanten kann beispielsweise ein Indiz für an das Kontakt glas anhaftende Haar und/oder Wimpern sein. Das Vorliegen von kreisförmig ver laufenden Kanten kann beispielsweise ein Indiz für Rückstände von Fett und/oder Tröpfchen und/oder Tränen auf dem Kontaktglas sein. Das Vorliegen von Kanten kann somit ein Indiz dafür sein, dass eine Reinigung und/oder ein Austausch des Kontaktglases durchgeführt werden sollte und/oder ein Hinweis darauf bereitge stellt werden sollte und/oder in schwerwiegenden Fällen der Betrieb der Vorrich tung unterbrochen werden sollte. Auch kann vorzugsweise eine Bereitstellung der ermittelten Parameter an den Hersteller der Vorrichtung und/oder des Kontaktgla ses erfolgen, um etwa eine Überprüfung der gefertigten Kontaktgläser und oder einzelner Chargen zu veranlassen.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines das Einwirken mittels der Vorrichtung auf das Auge charakterisierenden Parameters ein Ermitteln einer Andockzeit der Vorrichtung, insbesondere des Kontaktglases, an das Auge und/oder ein Ermitteln einer Anzahl von notwendigen Andockversuchen bis zum erfolgreichen Andocken der Vorrichtung an das Auge. Beispielsweise kann eine erhöhte Anzahl benötigter Andockversuche ein Indiz für einen unruhigen Patienten und/oder für technische Probleme mit der Vorrichtung, wie etwa ein fehlerhaftes und/oder verschmutztes und/oder beschädigtes Kontaktglas sein. So kann beispielsweise eine Analyse zu dem Ergebnis kommen, dass ein Hinweis an den Benutzer vorteilhaft sein könnte, einen Austausch und/oder eine Reinigung des Kontaktglases vorzunehmen.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines das Einwirken mittels der Vorrichtung auf das Auge charakterisierenden Parameters ein Ermitteln von auftretenden opti schen Strukturen in einer Abbildung des Auges während eines Einwirkens des La serstrahls auf das Auge, wobei die auftretenden optischen Strukturen vorzugswei se helle Flecken und/oder dunkle Flecken umfassen. Beispielsweise können die auftretenden optischen Strukturen Indizien für das Auftreten und/oder Unterblei ben einer Wechselwirkung des Laserstrahls mit dem Auge sein. So kann vor zugsweise das Auftreten von hellen Flecken ein Resultat eines Streuzentrums am Ort der Wechselwirkung des Laserstrahls mit dem Auge sein, welches ein Indiz für eine Kavitation bzw. Bläschenbildung darstellen kann. Wenngleich die Kavitation für das Einwirken des Laserstrahls auf das Auge gewünscht sein kann, so kann dennoch unter Umständen das Auftreten von hellen Flecken ein Indiz für ein zu großes Maß an Kavitation darstellen. Beispielsweise kann sodann die Leistung des Laserstrahls automatisiert entsprechend verringert werden oder ein Hinweis für eine solche Maßnahme bereitgestellt werden. Entsprechend kann das Auftre ten von dunklen Flecken vorzugsweise ein Indiz für mangelnde Kavitation darstel len und entsprechend eine Erhöhung der Leistung des Laserstrahls oder einen entsprechenden Hinweis nach sich ziehen.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines das Einwirken mittels der Vorrichtung auf das Auge charakterisierenden Parameters ein Ermitteln einer Struktur und/oder einer Textur eines mit dem Laserstrahl beaufschlagten Teil des Auges und insbesondere das Ermitteln einer Homogenität der Struktur und/oder Textur des mit dem Laserstrahl beaufschlagten Teil des Auges. Beispielsweise kann eine von einer vorbestimmten Homogenität oder Textur abweichende und insbesonde re reduzierte Homogenität oder Textur ein Hinweis auf eine Unregelmäßigkeit in der Funktionalität der Vorrichtung sein. Vorzugsweise kann dies das Bereitstellen
eines Hinweises an den Benutzer und/oder an den Hersteller der Vorrichtung und/oder an eine Wartungseinrichtung nach sich ziehen.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines einen äußeren Einfluss auf die Vorbe reitung und/oder die Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie von außerhalb der Vorrichtung charakterisierenden Parameters ein Ermitteln eines Bewegungsverlaufs zumindest eines Teils der Vorrichtung während der Vorberei tung und/oder der Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie, insbe sondere entlang der optischen Achse des Auges. Beispielsweise kann dabei der Bewegungsverlauf des Kontaktglases und/oder eines das Kontaktglas tragenden Elements ermittelt werden, vorzugsweise entlang der optischen Achse des Auges bzw. senkrecht zur Oberfläche des Auges. Besonders bevorzugt kann der Bewe gungsverlauf des Teils der Vorrichtung dadurch verursacht werden, dass ein Pati ent, dessen Auge behandelt werden soll, eine Kraft auf den Teil der Vorrichtung ausübt und dadurch eine Bewegung des Teils der Vorrichtung verursacht. Bei spielsweise kann sich eine derartige Kraftausübung und/oder eine Herbeiführung des Bewegungsverlaufs des Teils der Vorrichtung während dem Andocken des Kontaktglases bzw. der Vorrichtung an das Auge und/oder in bereits angedocktem Zustand ereignen. Sofern ein Bewegungsverlauf des Teils der Vorrichtung ermit telt wird, kann dies beispielsweise auf eine Bewegung des Patienten hindeuten, was insbesondere wiederum ein Indiz für einen unruhigen Gemütszustand des Pa tienten sein kann. Eine derartige Erkenntnis kann vorzugsweise eine Unterbre chung und/oder Anpassung des Verfahrens vorteilhaft erscheinen lassen und/der die Ausgabe eines entsprechenden Hinweises an den Benutzer der Vorrichtung vorteilhaft erscheinen lassen, um eine fehlerhafte Behandlung aufgrund einer un erwünschten Relativbewegung des Auges relativ zur Vorrichtung zu vermeiden.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines einen äußeren Einfluss auf die Vorbe reitung und/oder die Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie von außerhalb der Vorrichtung charakterisierenden Parameters ein Ermitteln von akus tischen Hintergrundgeräuschen vor und/oder während der Vorbereitung und/oder Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chirurgie. Das Auftreten von Hinter grundgeräuschen kann beispielsweise ein Indiz für einen unruhigen Gemütszu stand des Patienten darstellen und/oder ein Indiz für anderweitig ungeeignete Be dingungen für die Durchführung eines refraktiven chirurgischen Verfahrens. Bei spielsweise kann das Auftreten bzw. Vorliegen von Hintergrundgeräuschen ein In diz für ein erhöhtes Risiko von auftretenden mechanischen Einflüssen sein, wie etwa Vibrationen und/oder Erschütterungen und/oder Relativbewegungen zwi-
sehen dem Auge und der Vorrichtung. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, die Behandlung bzw. das Verfahren anzupassen und/oder einzustellen, wenn Hin tergrundgeräusche ermittelt wurden, die signifikant von einem vorbestimmten Sollwert abweichen. Alternativ oder zusätzlich kann es vorteilhaft sein, einen ent sprechenden Hinweis, beispielsweise an den Benutzer der Vorrichtung, auszuge ben, um auf die Hintergrundgeräusche hinzuweisen.
Vorzugsweise umfasst das Ermitteln eines eine Eignung des Einwirkens mittels des Laserstrahls auf das Auge für das weitere Verfahren der refraktiven Chirurgie des Auges charakterisierenden Parameters ein Ermitteln einer beanspruchten Zeit für die chirurgische Entnahme eines Lentikels nach dem Einwirken auf das Auge mittels des Laserstrahls. Sofern die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, das Lentikel selbstständig und/oder auf automatisierte Weise zu entfernen, kann die hierfür be anspruchte Zeit vorzugsweise automatisiert und/oder systemintern ermittelt wer den. Sofern das Entfernen des Lentikels anderweitig, d.h. nicht von der Vorrich tung, durchgeführt wird, etwa manuell durch einen Chirurgen und/oder einen Be nutzer der Vorrichtung, kann die für die Entfernung des Lentikels beanspruchte Zeitspanne beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass die Vorrichtung in einer Abfrage den Chirurgen und/oder den Benutzer um eine Angabe der benötigen Zeitspanne bittet. Beispielsweise kann eine entsprechende Abfrage auf einem Bildschirm angezeigt werden. Eine Angabe der beanspruchten Zeitspanne kann beispielsweise auf einer Messung und/oder auf einer Schätzung beruhen. Vor zugsweise können weitere Informationen bezüglich der Entfernung des Lentikels und/oder anderer in diesem Zusammenhang durchzuführenden Tätigkeiten und/oder Umstände abgefragt werden, wie etwa die Schwierigkeit und/oder Kom plexität der Entfernung des Lentikels. Vorzugsweise wird anhand von erhaltenen Informationen bzgl. der beanspruchten Zeitspanne für die Entfernung des Lenti kels auf eine Qualität der Separation bzw. des Herauslösens des Lentikels mittels des Laserstrahls geschlossen. So kann beispielsweise eine Verlängerung der be anspruchten Zeitspanne für die Entfernung des Lentikels auf eine verbesserungs bedürftige Herauslösung des Lentikels mittels des Laserstrahls hindeuten. Eine derartige Verlängerung kann beispielsweise im Einzelfall, d.h. für jede individuelle Durchführung des Verfahrens, im Vergleich zu einem vorbestimmten Sollwert und/oder zu einem oder mehreren vorherigen ermittelten Werten, ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise eine statistische Analyse der bean spruchten Zeitspannen für eine Vielzahl von durchgeführten Verfahren erfolgen, die vorzugsweise eine Korrelation mit anderen Parametern des Verfahrens und/oder der Vorrichtung ermöglicht. Auf diese Weise kann beispielsweise eine er-
forderliche Wartung des Systems erkannt werden und entsprechend ein Hinweis auf eine solche erforderliche Wartung, beispielsweise an den Benutzer und/oder den Hersteller und/oder eine Wartungseinrichtung, bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise ein Hinweis auf eine erforderliche oder vor teilhafte Schulung des Benutzers und/oder des Chirurgen bereitgestellt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in der folgenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es versteht sich, dass die oben und nachfolgend erläuterten Merkmale und Aus- füh rungsformen nicht nur in der jeweiligen Kombination als zur Offenbarung gehö rend anzusehen sind, sondern dass auch anderweitige, einem Fachmann tech nisch sinnvoll erscheinende Kombinationen von Merkmalen und/oder die Merkma le in Alleinstellung als zur Offenbarung betreffend die Überwachung der Funktio nalität einer Vorrichtung gehören anzusehen sind.
Es zeigt:
Figur 1 eine Vorrichtung 100 in einer schematischen Darstellung für die re- fraktive Chirurgie eines Auges 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 100 für die refraktive Chirurgie eines Auges gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 100 ist als ein Behandlungsgerät ausgebildet und dient dazu, an einem Auge 2 eines Patienten eine Fehlsichtigkeitskorrektur mittels eines Verfahrens zur refraktiven Chirurgie unter Verwendung eines Laserstrahls auszuführen. Dazu weist die Vorrichtung 100 einen Laser bzw. eine Laserquelle 3 auf, welche gepulste Laser-Strahlung abgibt. Die Pulsdauer liegt dabei z. B. im Femtosekundenbereich, und die Laser strahlung wirkt auf die Hornhaut des Auges 2 ein, um in der Hornhaut ein Lentikel von der umliegenden Hornhaut zu separieren.
Der vom Laser 3 entlang einer optischen Achse A1 abgegebene Laserstrahl bzw. Behandlungsstrahl 4 fällt dabei auf einen Strahlteiler 5, der den Laserstrahl 4 auf eine Scaneinrichtung 6 leitet. Die Scaneinrichtung 6 weist zwei Scanspiegel 7 und 8 auf, die um zueinander orthogonale Achsen drehbar sind, so dass die Scanein richtung 6 den Behandlungsstrahl 4 zweidimensional ablenkt. Eine verstellbare Projektionsoptik 9 fokussiert den Behandlungsstrahl 4 auf bzw. in das Auge 2, und ergänzt damit zudem die Scaneinrichtung 6, so dass ein dreidimensionales Scan-
nen des fokussierten Laserstrahls ermöglicht wird. Die Projektionsoptik 9 weist dabei zwei Linsen 10 und 11 auf.
Der Linse 11 ist ein Kontaktglas 2 nachgeordnet, das über eine Halterung H fest mit der Linse 11 und damit dem Strahlengang der Vorrichtung 100 verbunden ist. Das Kontaktglas 12 liegt an der Hornhaut des Auges 2 an. Die optische Kombina tion aus Kontaktglas 2 und den anderen optischen Komponenten der Vorrichtung 100 bewirkt, dass der Behandlungsstrahl 4 in einem in der Hornhaut des Auges 2 gelegenen Fokus 13 gebündelt wird.
Die Vorrichtung 100 verfügt ferner über eine Steuereinheit 14, welche insbesonde re dazu eingerichtet ist, die Scaneinrichtung 6, den Laser 3 und die Projektionsop tik 9 zu steuern. Außerdem ist die Steuereinheit 14 dazu eingerichtet, die Funktio nalität der Vorrichtung zu überwachen und zu diesem Zweck zumindest einen Pa rameter einer Vorbereitung und/oder Durchführung eines Verfahrens zur refrakti- ven Chirurgie zu ermitteln und die Funktionalität der Vorrichtung anhand des er mittelten Parameters zu analysieren. Wenngleich in der gezeigten Ausführungs form nur eine Steuereinheit dargestellt ist, können gemäß anderen Ausführungs formen auch mehrere Steuereinheiten bereitgestellt werden, die die genannten Aufgaben und/oder anderweitige Aufgaben ausführen.
Die Steuereinheit 14 bestimmt vorzugsweise die Lage des Fokus 13 sowohl quer zur optischen Achse A1 (durch die Scanspiegel 7 und 8) sowie in Richtung der op tischen Achse A1 (durch die Projektionsoptik 9).
Die Steuereinheit 14 liest weiter einen Detektor 15 aus, der von der Hornhaut zu rückgestreute und/oder reflektierte Strahlung, die durch das Kontaktglas hindurch tritt und den Strahlteiler 5 als Rückstrahlung 16 passiert, detektiert. Dazu kann ei ne konfokale Abbildung der rückgestreuten Rückstrahlung 16 auf den Detektor 15 erfolgen. Der Detektor 15 kann daher einen Sensor, insbesondere einen von meh reren Sensoren, darstellen, welche mit der Steuereinheit 14 verbunden sind, um die Funktion der Vorrichtung zu überwachen.
Das Kontaktglas 12 wird für die Behandlung mit dem Auge 2 gekoppelt, sodass das Kontaktglas 12 vorzugsweise direkt auf dem Auge aufliegt. Gemäß einer Aus führungsform kann zwischen dem Kontaktglas 12 und dem Auge 2 noch eine Flüssigkeit angeordnet sein, um einen geeigneten Übergang der Brechungsindi zes zwischen dem Kontaktglas 12 und dem Auge 2 zu erzielen und dadurch Re-
flexionen und/oder oder anderweitige Verluste des Laserstrahls und/oder der Rückstrahlung 16 zu minimieren. Gemäß einer anderen Ausführungsform liegt das Kontaktglas 12, bevorzugt ein bzgl. der Krümmung der Cornea des Auges 2 an gepasstes, gewölbtes Kontaktglas 12, direkt auf der Cornea des Auges 2 auf.
Das Auge 2 befindet sich aufgrund der Anlage der Hornhaut am Kontaktglas 12 in vorbestimmter Lage zum Kontaktglas 12 und damit zu Vorrichtung 100. Dadurch kann der Fokus 13 durch Ansteuerung der Scaneinrichtung 6 sowie der verstellba ren Projektionsoptik 9 dreidimensional exakt in der Hornhaut, aber auch innerhalb des Kontaktglases 12 positioniert werden.
Außerdem ist gemäß der gezeigten Ausführungsform die Steuereinheit 14 mit ei nem Bewegungssensor 17 und einem akustischen Sensor 18 verbunden. Der Be wegungssensor 18 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform an der Halterung H angeordnet, die die Linse 11 mit dem Kontaktglas 12 verbindet und entsprechend einem Bewegungsverlauf des Kontaktglases, insbesondere entlang der optischen Achse A1 bzw. der optischen Achse des Auges 2 folgt. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 14 mittels des Bewegungssensors 17 den Bewegungsverlauf des Kontaktglases als Parameter ermitteln und zur Analyse der Funktionalität der Vor richtung heranziehen.
Mittels des akustischen Sensors 18 kann die Steuereinheit ferner akustische Hin tergrundgeräusche als Parameter ermitteln und zur Analyse der Funktionalität der Vorrichtung 100 heranziehen. Beispielsweise kann der akustische Sensor 18 der art angeordnet sein, dass er akustische Signale bzw. Meldungen vor allem dort empfangen kann, wo mit deren Auftreten zu rechnen ist. Beispielsweise kann der akustische Sensor 18 auf den Kopf des Patienten gerichtet sein, um vom Patien ten verursachte Hintergrund-Geräusche zuverlässig erkennen zu können. Ein der artiger Parameter kann beispielsweise die einen oder mehreren äußeren Einflüsse auf die Vorbereitung und/oder Durchführung des Verfahrens zur refraktiven Chi rurgie von außerhalb der Vorrichtung charakterisieren. Auch der akustische Sen sor 18 kann einen Sensor darstellen, der zur Ermittlung von Parametern für die Überwachung der Funktionalität der Vorrichtung mit der Steuereinheit 14 verbun den ist.
Außerdem ist die Steuereinheit 14 gemäß der gezeigten Ausführungsform mit ei ner Anzeigeeinheit 20, wie etwa einem Computerdisplay, verbunden. Die Vorrich tung 100 ist dazu eingerichtet, über die Anzeigeeinheit 20 Hinweise auszugeben
und aufzunehmen, beispielsweise an den Benutzer der Vorrichtung 100, und/oder Anfragen an den Benutzer der Vorrichtung 100 zu stellen. So kann beispielsweise als weiterer Parameter eine beanspruchte Zeitspanne für die Entfernung des Lentikels aus dem Auge 2 durch den Benutzer bzw. einen Chirurgen ermittelt wer den, indem eine entsprechende Anfrage über die Anzeigeeinheit 20 an den Be nutzer bzw. Chirurgen gestellt wird und dieser zur Eingabe eines entsprechenden Wertes aufgefordert wird. Sofern eine Eingabe erfolgt, kann auch diese ermittelte Zeitspanne als Parameter für die Analyse der Funktionalität der Vorrichtung 100 herangezogen werden. Ein derartiger Parameter kann beispielsweise die Eignung des Einwirkens mittels des Laserstrahls auf das Auge 2 für das weitere Verfahren der refraktiven Chirurgie des Auges charakterisieren.
Auch kann die Vorrichtung 100 bzw. die Steuereinheit 14 die Rückstrahlung 16 zur Ermittlung eines Parameters heranziehen. Beispielsweise kann sich die Steuer einheit dazu des Detektors 15 bedienen. Ein auf diese Weise ermittelter Parame ter kann beispielsweise das Bereitstellen des Laserstrahls durch die Vorrichtung charakterisieren. Bevorzugt kann das Ermitteln des Parameters anhand der Rück strahlung 16 das Ermitteln etwaiger Beschädigungen und/oder Verschmutzungen des Kontaktglases 12 und/oder anderer optischer Komponenten der Vorrichtung umfassen, die die Funktionalität der Vorrichtung 100 beeinflussen. Des Weiteren kann auf diese Weise zum Beispiel ein Parameter ermittelt werden, der das Ein wirken mittels der Vorrichtung 100 auf das Auge 2 charakterisiert. Dies kann bei spielsweise das Ermitteln des Auftretens oder Ausbleibens von Streuzentren an den Positionen, an welchen der Laserstrahl 4 auf das Auge 2 einwirkt, umfassen, was beispielsweise durch das Ermitteln von hellen und/oder dunklen Flecken in der Abbildung der Rückstrahlung 16 erfolgen kann.
Anhand der ermittelten Parameter kann sodann eine Analyse der Funktionalität der Vorrichtung 100 erfolgen. Die Analyse der Funktionalität kann vorzugsweise durch die Steuereinheit 14 und/oder eine andere Komponente der Vorrichtung 100 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können die Parameter vorzugsweise einer ex ternen Vorrichtung, beispielsweise einem Server, bereitgestellt werden, der so dann die Analyse und/oder Überwachung der Funktionalität der Vorrichtung durch führt.
Besonders bevorzugt erfolgt die Überwachung der Vorrichtung über eine Vielzahl von durchgeführten Verfahren hinweg und umfasst die Erhebung von statistischen Daten bezüglich der ermittelten Parameter. Auf diese Weise lassen sich Vorzugs-
weise auch Langzeit-Veränderungen ermitteln, die bei einer lediglichen Betrach tung einzelner Verfahren bzw. Behandlungen nicht ermittelt werden könnten. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Überwachung der Funktionalität der Vorrich tung erfolgen.
Bezugszeichenliste
2 Auge
3 Laser 4 Laserstrahl
5 Strahlteiler
6 Scaneinrichtung
7 Scanspiegel
8 Scanspiegel 9 Projektionsoptik
10 Linse
11 Linse
12 Kontaktglas
13 Fokus 14 Steuereinheit
15 Detektor
16 Rückstrahlung
17 Bewegungssensor
18 akustischer Sensor 20 Anzeigeeinheit
100 Vorrichtung für die refraktive Chirurgie eines Auges
A1 optische Achse