WO1998031299A2 - Verfahren zur herstellung einer künstlichen augenlinse - Google Patents

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WO1998031299A2
WO1998031299A2 PCT/DE1998/000102 DE9800102W WO9831299A2 WO 1998031299 A2 WO1998031299 A2 WO 1998031299A2 DE 9800102 W DE9800102 W DE 9800102W WO 9831299 A2 WO9831299 A2 WO 9831299A2
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Herbert Von Wallfeld
Thomas Neuhann
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TECHNOMED GESELLSCHAFT FüR MED. UND MED.-TECHN. SYSTEME MBH
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/107—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining the shape or measuring the curvature of the cornea
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a desired shape of at least one surface of an artificial or natural part of an eye that is cut by a beam path through the pupil of an eye.
  • the natural parts of an eye that are cut by a ray path that passes through the pupil of an eye include the cornea and the lens.
  • optical devices can also be placed on the corneal surface or surgically applied, implants can be inserted into the inside of the cornea to vary the shape of the cornea, and further devices can be inserted into the front section of the eye or inside the eye to accommodate the eye Break the beam path.
  • the shape of the cut surfaces is of particular importance since changing the shape of a surface cut by the beam path changes the refractive power of the eye. With measures for the treatment of natural parts of the eye or artificially inserted or applied parts, the success should be precisely predictable.
  • an artificial lens it is known to measure the curvature of the cornea using 4 points using keratometry to determine the approximate curvature of the entire corneal surface by extrapollation.
  • the distances between the front surface of the cornea, the lens and the retina are measured with biometry in order to determine the curvature or refractive power of the lens by means of the average corneal curvature so that rays incident on the cornea intersect at one point on the retina.
  • This procedure is suitable for a cornea with a very even curvature.
  • the curvature of the cornea generally differs in the area of the entire surface, in practice rays incident in certain areas of the cornea are not focused at the desired point.
  • this method is only suitable for determining the surface of an artificial lens.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a method which makes it possible to determine the desired shape of any surface cut by a beam path through the pupil of an eye in such a way that the most accurate imaging possible is produced in the eye.
  • This object is achieved with a method in which the refractive behavior along the beam path is measured or, based on empirical values, the distances along the beam path of the incident rays between those intersected by the beam path are measured for a plurality of beam paths distributed over the surface, each starting from a point Surfaces are measured or specified from empirical values and from these values the desired shape of at least one surface cut by the beam paths is calculated so that the beam paths intersect at one point if possible.
  • the method according to the invention has the advantage that any number of points can be measured on a surface cut by a beam path through the pupil of the eye in order to increase the accuracy for the shaping of the surface. In particularly important areas, such as B. the central area, a lot of points can be calculated, while in the edge area the calculation can be enough points.
  • the method according to the invention can also take into account during the measurement or previously determined deformations of the cornea or another area of the eye by measuring a particularly large number of points in this area.
  • the target shape determined by the method is thus precisely adapted to the individual eye and can thus compensate for deformations or irregularities at another point in the eye.
  • the method is particularly suitable for simulating eye interventions. For example, the entire surface of a contact lens that can be placed on the surface of the eye can be calculated. If the necessary refractive behavior of the contact lens on rings concentric to the center of the contact lens is approximately the same, the use of a contact lens is suitable. Otherwise, another measure must be taken or the areas of the surface which have deviations are compensated for by a further method. This example shows that the method according to the invention can be used in one step to achieve the desired shape of a surface.
  • the refractive behavior along the beam paths is measured again in a second process step, taking into account the first measure, such as the contact lens placed on, in order to determine the target shape of another surface from the measured values .
  • the material of a part of the eye is selected according to its refractive behavior. While the thickness of the material that is cut by the beam path is determined by the desired shape of the surface in the method described, the selection of the material of parts artificially inserted into the eye also results in a special refractive behavior.
  • the method according to the invention thus makes it possible to vary the materials for the parts used and to determine the respective shape of the cut surfaces for different materials. For example, an artificial lens has a different refractive behavior depending on the material used, and therefore a different target shape is determined with the method according to the invention depending on the material used.
  • a preferred area of application of the method is that the calculated values are used to control a device for producing an artificial lens. The lens produced with the method is therefore precisely adapted to the individual cornea and can thus compensate for deformations on the cornea.
  • the number of measured points at which the refractive behavior is measured can be increased as desired. However, preferably more than 20 points should be measured in order to achieve an acceptable result.
  • the refractive behavior on the cornea be analyzed topometrically.
  • the topometry allows a very precise measurement of the entire corneal surface and is therefore particularly suitable for the method according to the invention.
  • the distances along the beam path of the incident rays between the surfaces cut by the beam path, such as the cornea, lens and retina, are preferably measured biometrically. This is a simple, well-researched and particularly accurate method for such measurements.
  • the thickness of the cornea also varies over the surface, it is advantageous if the corneal thickness is measured at several points.
  • the corneal thickness is not specifically taken into account in the manufacture and also the implantation of artificial lenses.
  • measuring the corneal thickness leads to a further increase in accuracy, for example in the manufacture of artificial lenses.
  • intersection of the beam paths can be in front of or behind the retina.
  • An intersection on the retina is advantageous, preferably in the yellow spot.
  • a lens front side and the lens rear side of an artificial lens can be individually shaped, so that the entire refractive behavior of the lens together with the refractive behavior of the other surfaces of the eye lead to the intersection according to the invention.
  • the refractive power of the surfaces is calculated so that a varifocal, bi- or multifocal effect arises. This can be achieved for example by special curvatures of an artificially inserted lens.
  • the invention is based on the object of proposing a device for producing an artificial lens which allows unevenness on the cornea to be taken into account.
  • a device for producing an artificial lens with an input unit for entering the corneal curvature and the location of a large number of points on the cornea and the distances between the cornea, the lens to be inserted and the retina, with a computer for calculating the angle of refraction for each of these Points and the curvature of each point on the lens surface corresponding to a point on the cornea and a device for producing the artificial lens according to the calculated values.
  • Such a device makes it possible to produce an individual lens on the basis of the necessary data, for example determined by the optician or ophthalmologist, which compensates for unevenness on the cornea.
  • the measured values can be transmitted, for example, on a floppy disk or online to the lens manufacturer who produces a lens corresponding to the values.
  • the device for producing the artificial lens preferably has a laser device for cutting the lens.
  • Laser devices allow precise control of cuts and are therefore particularly suitable for automatically cutting a corresponding lens based on predetermined data.
  • the lens produced in this way can have the same shape on each radius by averaging the values on concentric rings around the center.
  • a higher accuracy is achieved if the lens is not designed concentrically, but rather as precisely as possible according to the cornea.
  • the lens produced has to be inserted into the human eye in a precisely defined orientation by means of auxiliary instruments or suspension devices, since even a small twist of the lens cancels the exact adaptation to the cornea. It is therefore proposed to provide the lens produced with a marking which facilitates the alignment of the lens when the lens is inserted.
  • Figure 1 shows a horizontal, schematic section through the right
  • Figure 2 is a schematic representation of the device.
  • the eye 1 shown in FIG. 1 essentially consists of the cornea 2, the artificial lens 3 and the retina 4.
  • the curvature of the cornea can be measured, for example, keratometrically at one or a few points in order to determine the lens curvature of the artificial lens 3 in such a way that the incident rays 5, 6, 7 ideally meet an intersection point in this example yellow spot 15.
  • the lens surface 12, 13 is designed such that deviations in the corneal curvature or the corneal thickness are compensated for by the surface design on the artificial lens.
  • the curvature can also be compensated with one side of the lens 3 and the thickness of the cornea with the other side of the lens 3.
  • the exact curvature of the cornea 2 over the entire area of the cornea 2 can be determined by means of the topometry over a plurality of points 8, 9, 10, in order to derive therefrom the angle of refraction in each of the points 8, 9, 10 determine.
  • the accuracy of the measurement is further increased by additionally determining the corneal thickness in each of the points 8, 9, 10.
  • the values calculated in this way are used to control a device 20 for producing an artificial lens, which creates an artificial lens from the measured and calculated values.
  • the intersection is on the retina, preferably in the yellow spot. Understandably, the curvature of the lens surface can also be calculated in individual cases so that the intersection point 15 lies at a different location on the retina or in front of or behind the retina.
  • ametropia can be identified, which are due to a not exactly spherical, aspherical or irregular curvature of the incident
  • the deformations on the cornea 2 and the surfaces 12, 13 of the artificial lens 3 are shown disproportionately enlarged in order to be visible.
  • FIG. 2 schematically shows a device 20 for cutting an artificial lens 3.
  • This device 20 consists of an input unit 21 for entering the corneal curvature and the location of a multiplicity of points 8, 9, 10 on the cornea 2 and the distances between the cornea 2, the lens 3 to be inserted and the retina 4.
  • This input unit is designed for mechanical input.
  • an entry online or via previously labeled data carriers is also possible, which allows the large number of required data to be entered into the device 20 in the shortest possible time.
  • the computer 22 connected to the input unit 21 is used to determine the refraction angles for each of these points 8, 9, 10 from predetermined fixed values and the entered values and from this to determine the curvature of each point on the lens surface 12 corresponding to a point on the cornea 2 To calculate 13.
  • a marking 25 is created by a small notch on the peripheral edge 26 of the lens 3. This notch does not affect the function of the lens 3. However, it shows the doctor who uses the lens how to align the lens which can be rotated about its central axis 27.

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Abstract

Bei dem Verfahren wird für eine Veilzahl über eine Oberfläche verteilte jeweils von einem Punkt (P) ausgehende Strahlengänge (5-7) das Brechungsverhalten längs des Strahlenganges gemessen oder aus Erfahrungswerten vorgegeben. Anschließend werden die Abstände längs des Strahlenganges der einfallenden Strahlen zwischen den vom Strahlengang geschnittenen Oberflächen gemessen oder aus Erfahrungswerten vorgegeben und aus diesen Werten wird die Sollform mindestens einer von den Strahlengängen geschnittenen Oberfläche so berechnet, daß die Strahlengänge sich möglichst in einem Punkt schneiden. Mit den so berechneten Werten können auf die Hornhautoberfläche (8-10) aufgebrachte, in das Hornhautinnere eingebrachte, im vorderen Augenabschnitt (11) befestigte und in das Augeninnere eingebrachte optische Vorrichtungen (3) berechnet werden, um alle brechkraftverändernden Maßnahmen am Auge rechnerisch zu simulieren bevor die Maßnahme vorgenommen wird. Als Beispiel ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer künstlichen Linse (3) beschrieben.

Description

Verfahren zur Ermittlung einer Sollform mindestens einer von einem Strahlengang durch die Pupille eines Auges geschnittenen Oberfläche eines künstlichen oder natürlichen Teils eines Auges und Vorrichtung zur Herstellung einer künstlichen Linse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Sollform mindestens einer von einem Strahlengang durch die Pupille eines Auges geschnittenen Oberfläche eines künstlichen oder natürlichen Teils eines Auges.
Zu den natürlichen Teilen eines Auges, die von einem durch die Pupille eines Auges gehenden Strahlengang geschnitten werden, zählen die Hornhaut und die Linse. Darüberhinaus können auf die Hornhautoberfläche aber auch optische Vorrichtungen aufgelegt oder operativ aufgebracht werden, in das Hornhautinnere können Implatate eingesetzt werden, um die Hornhautform zu variieren, und in den vorderen Augenabschnitt oder in das Augeninnere können weitere Vorrichtungen eingebracht werden, um den durch das Auge gehenden Strahlengang zu brechen.
Die Form der geschnittenen Oberflächen ist von besonderer Bedeutung, da durch die Veränderung der Form einer durch den Strahlengang geschnittenen Oberfläche die Brechkraft des Auges verändert wird. Bei Maßnahmen zur Behandlung von natürlichen Teilen des Auges oder künstlich eingesetzten oder aufgebrachten Teilen sollte der Erfolg genau vorbestimmbar sein.
Insbesondere bei der Abstimmung mehrere Maßnahmen, die die Brechkraft des Auges verändern, bestehen große Probleme den tatsächlich erreichten Erfolg vorherzusagen.
Beispielsweise ist zur Herstellung einer künstlichen Linse bekannt, mittels der Keratometrie in 4 Punkten die Krümung der Augenhornhaut zu vermessen und durch Extrapollation die ungefähre Krümmung der gesamten Hornhautoberfläche zu bestimmen. Außerdem werden mit der Biometrie die Abstände zwischen Hornhautvorderfläche, Linse und Retina vermessen, um mittels der durchschnittlichen Hornhautkrümmung die Krümmung bzw. Brechkraft der Linse so festzulegen, daß an der Hornhaut einfallende Strahlen sich in einem Punkt auf der Retina schneiden.
Dieses Verfahren ist für eine Hornhaut mit einer sehr gleichmäßigen Krümmung geeignet. Da die Hornhautkrümmung in der Regel jedoch im Bereich der gesamten Fläche unterschiedlich ist, werden in der Praxis in bestimmten Hornhautbereichen einfallende Strahlen nicht im angestrebten Punkt focusiert.
Außerdem eignet sich dieses Verfahren nur zur Bestimmung der Oberfläche einer künstlichen Linse.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das es erlaubt, die Sollform einer beliebigen von einem Strahlengang durch die Pupille eines Auges geschnittenen Oberfläche so zu bestimmen, daß eine möglichst genaue Abbilung im Auge entsteht.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, bei dem für eine Vielzahl über die Oberfläche verteilte, jeweils von einem Punkt ausgehende Strahlengänge das Brechungsverhalten längs des Strahlenganges gemessen oder aus Erfahrungs werten vorgegeben wird, die Abstände längs des Strahlengangs der einfallenden Strahlen zwischen den vom Strahlengang geschnittenen Oberflächen gemessen oder aus Erfahrungswerten vorgegeben werden und aus diesen Werten die Sollform mindestens einer von den Strahlengängen geschnittenen Oberfläche so berechnet wird, daß die Strahlengänge sich möglichst in einem Punkt schneiden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß auf einer von einem Strahlengang durch die Pupille des Auges geschnittenen Oberfläche beliebig viele Punkte vermessen werden können, um die Genauigkeit für die Formgebung der Oberfläche zu erhöhen. In besonders wichtigen Bereichen, wie z. B. dem zentralen Bereich, können sehr viele Punkte berechnet, während im Randbereich die Berechnung weniger Punkte ausreichen kann. Auch während der Vermessung oder vorher festgestellte Verformungen der Hornhaut oder eines anderen Augenbereiches können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden, indem gerade in diesem Bereich besonders viele Punkte vermessen werden. Die mit dem Verfahren bestimmte Sollform ist somit genau an das individuelle Auge angepaßt und kann somit Verformungen oder Unregelmäßigkeiten an einer anderen Stelle des Auges ausgleichen.
Das Verfahren eignet sich vor allem zur Simulation von Eingriffen am Auge. Beispielsweise kann die gesamte Oberfläche einer auf die Augenoberfläche auflegbaren Kontaktlinse berechnet werden. Wenn das notwendige Brechungsverhalten der Kontaktlinse auf zum Kontaktlinsenmittelpunkt konzentrischen Ringen annähernd gleich ist, eignet sich der Einsatz einer Kontaktlinse. Andernfalls muß eine andere Maßnahme vorgenommen werden oder es werden die Abweichungen aufweisende Bereiche der Oberfläche durch ein weiteres Verfahren kompensiert. Dieses Beispiel zeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren einstufig eingesetzt werden kann, um die Sollform einer Oberfläche festzulegen. Da jedoch viele Sollformen technisch oder operativ nicht herstellbar sind, wird in diesen Fällen in einem zweiten Verfahrensschritt unter Berücksichtigung der ersten Maßnahme, wie beispielsweise der aufgelegten Kontaktlinse erneut das Brechungsverhalten längs der Strahlengänge gemessen, um aus den gemessenen Werten die Sollform einer anderen Oberfläche zu bestimmen.
Zu den verschiedenen Eingriffen, für die die genaue Bestimmung der Sollform einer Oberfläche von großer Bedeutung ist, zählen u. a. neben den Kontaktlinsen die Epikeratophakie, die photorefraktive Keratektomie, die radiäre Keratotomie und die Thermokeratoplastik, intrakorneale Inlays, intrakorneale Ringe, die Linsenimplantation in das phake Auge und der Einsatz von Intraokkularlinsen.
Vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich zur Ermittlung der Sollform der Oberfläche mit den berechneten Werten der Stoff eines Teiles des Auges nach seinem Brechungsverhalten ausgewählt wird. Während die Dicke des Stoffes, der vom Strahlengang geschnitten wird, bei dem beschriebenen Verfahren in die Sollform der Oberfläche eingeht, bewirkt auch die Auswahl des Materials von künstlich ins Auge eingesetzten Teilen ein spezielles Brechungsverhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es somit, die Materialien für die eingesetzten Teile zu variieren und für unterschiedliche Materialien die jeweilige Form der geschnittenen Oberflächen zu bestimmen. Beispielsweise eine künstliche Linse hat je nach verwendetem Material ein anderes Brechungsverhalten und daher wird je nach verwendetem Material eine andere Sollform mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt. Ein bevorzugter Anwendungbereich des Verfahrens liegt darin, daß mit den berechneten Werten eine Vorrichtung zur Herstellung einer künstlichen Linse angesteuert wird. Die mit dem Verfahren hergestellte Linse ist somit genau an die individuelle Augenhornhaut angepaßt und kann somit Verformungen auf der Hornhaut ausgleichen.
Die Anzahl der vermessenen Punkte, an denen das Brechungsverhalten gemessen wird, ist beliebig zu steigern. Vorzugsweise sollten jedoch mehr als 20 Punkte vermessen werden, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen.
Um eine große Anzahl an Punkten schnell zu vermessen, wird vorgeschlagen, daß das Brechungsverhalten an der Hornhaut topometrisch analysiert wird. Die Topometrie erlaubt eine sehr genaue Vermessung der gesamten Hornhautoberfläche und ist daher für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet.
Die Abstände längs des Strahlengangs der einfallenden Strahlen zwischen den vom Strahlengang geschnittenen Oberflächen, wie Hornhaut, Linse und Retina werden vorzugsweise biometrisch gemessen. Dies ist ein einfaches, gut erforschtes und besonders genaues Verfahren für derartige Vermessungen.
Da bekannt ist, daß auch die Dicke der Hornhaut über die Fläche variiert, ist es vorteilhaft, wenn die Hornhautdicke an mehreren Punkten gemessen wird. Üblicherweise wird bei der Herstellung und auch der Implantation künstlicher Linsen die Hornhautdicke nicht speziell berücksichtigt. Die Vermessung der Hornhautdicke führt jedoch zu einer weiteren Steigerung der Genauigkeit, beispielsweise bei der Herstellung künstlicher Linsen.
Je nach Berechnung kann der Schnittpunkt der Strahlengänge vor oder hinter der Retina liegen. Vorteilhaft ist ein Schnittpunkt auf der Retina, vorzugsweise im gelben Fleck.
Im Prinzip reicht es aus, eine Oberfläche genauestens zu berechnen und entsprechend zu verformen, um einen einzigen Schnittpunkt aller Strahlengänge zu erzielen. Gerade bei notwendigen stärkeren Verformungen oder aus herstellungstechnischen oder operativen Gründen ist es jedoch oftmals günstig, wenn die Sollformen mehrere Oberflächen berechnet werden. Beispielsweise kann eine Linsenvorderseite und die Linsenrückseite einer künstlichen Linse individuell geformt werden, so daß das gesamte Brechungsverhalten der Linse zusammen mit dem Brechungsverhalten der übrigen Oberflächen des Auges zu dem erfindungsgemäßen Schnittpunkt führen.
Für Menschen, die wegen der Alters sichtigkeit für Ferne und Nähe verschiedene Brillengläser benötigen, empfiehlt es sich, daß die Brechkraft der Oberflächen so berechnet wird, daß ein Gleitsicht, Bi- oder Multifokaleffekt entsteht. Dies kann beispielsweise durch spezielle Krümmungen einer künstlich eingesetzten Linse erreicht werden.
Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung einer künstlichen Linse vorzuschlagen, die es erlaubt, Unebenheiten auf der Hornhaut zu berücksichtigen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zur Herstellung einer künstlichen Linse mit einer Eingabeeinheit zum Eingeben der Hornhautkrümmung und des Ortes einer Vielzahl von Punkten auf der Augenhornhaut und der Abstände zwischen Hornhaut, einzusetzender Linse und Retina, mit einem Rechner zur Berechnung des Brechungswinkels für jeden dieser Punkte und der Krümmung jedes einem Punkt auf der Hornhaut entsprechenden Punktes auf der Linsenoberfläche und einer Einrichtung zur Herstellung der künstlichen Linse nach den berechneten Werten.
Eine derartige Vorrichtung erlaubt es, auf der Grundlage der notwendigen, beispielsweise vom Optiker oder Augenarzt ermittelten Daten eines speziellen Auges, eine individuelle Linse herzustellen, die Unebenheiten auf der Hornhaut ausgleicht. Die gemessenen Werte können beispielsweise auf einer Diskette oder online dem Linsenhersteller übermittelt werden, der eine den Werten entsprechende Linse herstellt.
Vorzugsweise weist die Einrichtung zum Herstellen der künstlichen Linse eine Lasereinrichtung zum Schneiden der Linse auf. Lasereinrichtungen erlauben eine genaue Steuerung von Schnitten und sind somit besonders geeignet, auf der Grundlage von vorgegebenen Daten automatisch eine entsprechende Linse zu schneiden.
Die so erzeugte Linse kann durch Mittelwertbildung der Werte auf konzentrischen Ringen um den Mittelpunkt eine auf jedem Radius gleiche Form erhalten. Eine höhere Genauigkeit wird jedoch erreicht, wenn die Linse nicht konzentrisch, sondern möglichst genau der Hornhaut entsprechend ausgebildet ist. In diesem Fall muß die erzeugte Linse mittels Hilfsinstrumenten oder Aufhängevorrichtungen in einer genau festgelegten Ausrichtung in das menschliche Auge eingesetzt werden, da schon eine kleine Verdrehung der Linse die genaue Anpassung an die Augenhornhaut zunichte macht. Es wird daher vorgeschlagen, die hergestellte Linse mit einer Markierung zu versehen, die beim Einsetzen der Linse die Ausrichtung der Linse erleichtert.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ein Ausführungsbeispiel zur erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt,
Figur 1 einen waagerechten, schematischen Schnitt durch den rechten
Augapfel, von oben gesehen.
Figur 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung.
Das in Figur 1 gezeigte Auge 1 besteht im wesentlichen aus der Hornhaut 2, der künstlichen Linse 3 und der Retina 4. Von einem Punkt P ausgehende Strahlen 5, 6, 7 treffen an den Punkten 8, 9, 10 auf die Hornhaut 2, gehen durch die Hornhaut hindurch in die vordere Augenkammer 11, treffen auf die Linsenvorderseite 12, gehen durch die künstliche Linse 3 hindurch und gelangen über die Linsenrückseite 13 in den Glaskörper 14. Im weiteren Verlauf durch den Glaskörper sind die aus der künstlichen Linse heraustretenden Strahlen 5, 6, 7, so abgelenkt, daß sie sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt 15 treffen. Bei einer sphärisch gekrümmten Hornhaut 2 kann an einem oder wenigen Punkten die Hornhautkrümmung beispielsweise keratometrisch gemessen werden, um die Linsenkrümmung der künstlichen Linse 3 so zu bestimmen, daß die einfallenden Strahlen 5, 6, 7, sich in idealer Weise einem Schnittpunkt in diesem Beispiel dem gelben Fleck 15 treffen.
Problematisch ist jedoch, wenn die Hornhaut 2 wie im Punkt 8, eine abweichende Krümmung aufweist oder wie im Punkt 10, eine erhöhte Dicke. An diesen Stellen ist die Hornhaut 2 nicht vollständig sphärisch und die einfallenden Strahlen werden so gebrochen, daß sie nach dem Durchgang durch die künstliche Linse sich nicht mehr im Punkt 15 treffen. Daher wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Linsenoberfläche 12, 13 so gestaltet wird, daß Abweichungen in der Hornhautkrümmung oder der Hornhautdicke durch die Oberflächengestaltung an der künstlichen Linse ausgeglichen werden. Hierbei kann entweder nur eine Seite der Linse der Hornhaut entsprechend bearbeitet werden oder es können die Vorderseite 12 und die Rückseite 13 wie am Strahlengang 7 gezeigt, derart variiert werden, daß durch kleine Veränderungen der Krümmungen an der künstlichen Linse 3 Besonderheiten im Bereich der Hornhaut 2 ausgeglichen werden. Beispielsweise kann auch mit einer Seite der Linse 3 die Krümmung und mit der anderen Seite der Linse 3 die Dicke der Hornhaut ausgeglichen werden.
Zur Berechnung der Krümmung jedes einem Punkt 8, 9, 10 auf der Hornhaut 2 entsprechenden Punktes auf der Linsenoberfläche 12, 13 ist es notwendig, die Abstände längs des Strahlenganges einfallender Strahlen 5, 6, 7 zwischen Hornhaut 2, einzusetzender Linse 3 und Retina 4 zu vermessen. Diese Daten können mittels der Biometrie ermittelt werden, die auf eine Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter die Abstände zwischen Hornhaut 2, Vorderseite 12 der künstlichen Linse 3, Rückseite 13 der künstlichen Linse 3 und der Retina angibt.
Wenn diese Daten bekannt sind, kann mittels der Topometrie über eine Vielzahl an Punkten 8, 9, 10 die genaue Krümmung der Hornhaut 2 über die gesamte Fläche der Hornhaut 2 ermittelt werden, um daraus den Brechungswinkel in jedem der Punkte 8, 9, 10 zu bestimmen. Die Genauigkeit der Messung wird noch dadurch erhöht, daß in jedem der Punkte 8, 9, 10 zusätzlich die Hornhautdicke bestimmt wird.
Mit den derart berechneten Werten wird eine Vorrichtung 20 zur Herstellung einer künstlichen Linse angesteuert, die aus den gemessenen und berechneten Werten eine künstliche Linse erstellt.
Im Ausführungsbeispiel werden auf der Hornhaut 3 topometrisch mehrere tausend Punkte gemessen und dazu die relevanten Werte in einem Modell berechnet. Der Schnittpunkt liegt auf der Retina, vorzugsweise im gelben Fleck. Verständlicherweise kann die Krümmung der Linsenoberfläche im Einzelfall aber auch so berechnet werden, daß der Schnittpunkt 15 auf einem anderen Ort auf der Retina oder vor bzw. hinter der Retina liegt.
Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich Fehlsich tigkeiten, die auf eine nicht exakt sphärische, asphärische oder irreguläre Krümmung der einfallenden
Strahlen oder auf Kurzbau oder Langbau des Auges (Achsenametropie) zurückzuführen sind, begleichen. Eine Fehlsich tigkeit in Folge einer ungenügenden Anpassung der künstlichen Linse an unterschiedliche Sichtweiten ist im vorliegendem Beispiel durch eine überproportionale Krümmung der künstlichen Linse 3 in ihrem zentralen Bereich 16 auf ihrer Vorderseite 12 ausgeglichen.
Die Verformungen auf der Hornhaut 2 und den Oberflächen 12, 13 der künstlichen Linse 3 sind überproportional vergrößert eingezeichnet, um sichtbar zu sein.
Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung 20 zum Schneiden einer künstlichen Linse 3. Diese Vorrichtung 20 besteht aus einer Eingabeeinheit 21 zum Eingeben der Hornhautkrümmung und des Ortes einer Vielzahl von Punkten 8, 9, 10 auf der Augenhornhaut 2 sowie der Abstände zwischen der Hornhaut 2, der einzusetzenden Linse 3 und der Retina 4. Diese Eingabeeinheit ist für eine mechanische Eingabe ausgebildet. Zusätzlich ist jedoch auch eine Eingabe online oder über zuvor beschriftete Datenträger möglich, die es erlaubt in kürzester Zeit die große Anzahl der benötigten Daten in die Vorrichtung 20 einzugeben.
Der an die Eingabeeinheit 21 angeschlossene Rechner 22 dient dazu, aus vorgegebenen fixen Werten und den eingegebenen Werten, die Brechungswinkel für jeden dieser Punkte 8, 9, 10 zu bestimmen und daraus die Krümmung jedes einem Punkt auf der Hornhaut 2 entsprechenden Punktes auf der Linsenoberfläche 12, 13 zu berechnen.
Diese berechneten Werte werden nun einer Vorrichtung 23 zum Schneiden der künstlichen Linse 3 aus einem Rohling 24 zugeführt, die mittels Lasereinrichtungen aus dem Rohling 24 die für einen individuellen Einsatz berechnete Linse 3 schneidet. Eine Markierung 25 wird durch eine kleine Kerbe am Umfangsrand 26 der Linse 3 erzeugt. Diese Kerbe beeinträchtigt die Funktion der Linse 3 nicht. Sie zeigt aber dem Arzt, der die Linse einsetzt, wie die um ihre zentrale Achse 27 drehbare Linse auszurichten ist.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Ermittlung einer Sollform mindestens einer von einem Strahlengang durch die Pupille eines Auges geschnittenen Oberfläche eines künstlichen oder natürlichen Teiles eines Auges, bei dem - für eine Vielzahl über die Oberfläche verteilte jeweils von einem
Punkt ausgehende Strahlengänge das Brechungsverhalten längs des Strahlenganges gemessen oder aus Erfahrungswerten vorgegeben wird,
die Abstände längs des Strahlenganges der einfallenden Strahlen zwischen den vom Strahlengang geschnittenen Oberflächen gemessen oder aus Erfahrungswerten vorgegeben werden und
aus diesen Werten die Sollform mindestens einer von den Strahlengängen geschnittenen Oberfläche so berechnet wird, daß möglichst die Strahlengänge sich möglichst in einem Punkt schneiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mit den berechneten Werten der Stoff eines Teiles des Auges nach seinem Brechungsverhalten ausgewählt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den berechneten Werten eine Vorrichtung zur
Herstellung einer künstlichen Linse angesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brechungsverhalten an mehr als 20 Punkten (8, 9, 10) gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brechungsverhalten an der Hornhaut topometrisch analysiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände biometrisch gemessen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hornhautdicke an mehreren Punkten (8, 9, 10) gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt (15) auf der Retina (4), vorzugsweise im gelben Fleck, liegt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollformen mehrerer Oberflächen (12, 13) berechnet werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechungskraft der Oberflächen (12, 13) so berechnet wird, daß ein Gleitsicht, Bi- oder Multifokaleffekt entsteht.
11. Vorrichtung (20) zur Herstellung einer künstlichen Linse (3)
mit einer Eingabeeinheit (21) zum Eingeben der Hornhautkrümmung und des Ortes einer Vielzahl von Punkten (8, 9, 10) auf der Augenhornhaut (2) und der Abstände zwischen Hornhaut (2), einzusetzender Linse (3) und Retina (4),
mit einem Rechner (22) zur Berechnung des Brechungswinkels für jeden dieser Punkte (8, 9, 10) und der Krümmung jedes einem Punkt (8, 9, 10) auf der Hornhaut (2) entsprechenden Punktes auf der Linsenoberfläche (12, 13) und
- einer Einrichtung (23) zum Schneiden der künstlichen Linse (3) nach den berechneten Werten.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Schneiden der künstlichen Linse (3) eine Lasereinrichtung aufweist.
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