WO2008000478A1 - Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen - Google Patents

Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen Download PDF

Info

Publication number
WO2008000478A1
WO2008000478A1 PCT/EP2007/005740 EP2007005740W WO2008000478A1 WO 2008000478 A1 WO2008000478 A1 WO 2008000478A1 EP 2007005740 W EP2007005740 W EP 2007005740W WO 2008000478 A1 WO2008000478 A1 WO 2008000478A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
irradiation
tissue
irradiation system
controller
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/005740
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Mrochen
Michael BÜELER
Urs Schelling
Original Assignee
Iroc 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 Iroc Ag filed Critical Iroc Ag
Priority to EP16164607.0A priority Critical patent/EP3069700B1/de
Priority to US12/307,038 priority patent/US8475437B2/en
Priority to ES07764922.6T priority patent/ES2572813T3/es
Priority to EP07764922.6A priority patent/EP2034938B1/de
Publication of WO2008000478A1 publication Critical patent/WO2008000478A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844—Feedback systems
    • A61F2009/00846—Eyetracking
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844—Feedback systems
    • A61F2009/00848—Feedback systems based on wavefront
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844—Feedback systems
    • A61F2009/00851—Optical coherence topography [OCT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00872—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
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00878—Planning
    • A61F2009/0088—Planning based on wavefront
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00802—Methods or devices for eye surgery using laser for photoablation
    • A61F9/00804—Refractive treatments
    • A61F9/00806—Correction of higher orders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/009—Auxiliary devices making contact with the eyeball and coupling in laser light, e.g. goniolenses

Definitions

  • the invention relates to an irradiation system for ophthalmological applications for achieving changes in the biomechanical properties of components of the eye, in particular of the cornea.
  • the present invention employs an electromagnetic radiation, here referred to as "primary radiation”, preferably in the spectral range of 300 nm to 800 nm
  • This radiation is preferably generated by LEDs or laser diodes Effect lo, so no effect in which tissue is removed from the eye, as is the case with a reshaping of the cornea, for example, according to the LASIK.
  • the primary radiation according to the invention serves to modify the tissue, in particular the cornea, in its biomechanical properties, without removing tissue.
  • a change in the biomechanical properties of, for example, the cornea of the cornea is present when the elasticity of the tissue is changed ("hardened.")
  • photosensitizers ie active substances that are injected into the tissue and there promote the said effect of the change of biomechanical properties of the tissue.
  • the primary radiation according to the invention thus results in a biomechanical stabilization0 of the cornea.
  • the invention provides an irradiation system of the type mentioned above, comprising the following components: 5 a. at least one radiation source for a primary radiation which emits electromagnetic radiation in the range of 300 nm to 800 nm, which causes photochemically and / or photophysically a change in the biomechanical properties, in particular of the cornea, in the irradiated tissue, o b. an optical system with at least two lenses and devices to the
  • Radiation at a given distance to the tissue to be irradiated be set, wherein means are provided to adjust a temporally and / or spatially variable intensity distribution of the radiation, c. at least one aperture, which is designed and arranged such that it generates a predetermined irradiation area together with the optical system, d. at least one beam splitter that decouples a portion of the radiation directed to the tissue for measurement or monitoring purposes and / or for observation purposes and / or for real-time diagnostics and / or for the combination of said radiation with another radiation of different wavelength from another Radiation source is set up, e.
  • a controller for controlling or controlling at least one of the radiation sources, including at least one sensor for, for example, the current consumption of the radiation source, the temperature of one or more components of the system, the temperature of the environment, or the humidity of the environment, f. an electric power supply for supplying energy to the irradiation system, g. a mechanical stand for supporting an irradiation unit, which contains at least the components mentioned in the features a., b., c, d., with respect to the tissue to be irradiated, h. a display device for displaying data relevant for the irradiation system, such as the radiation emission, treatment parameters or possible incorrect settings, i.
  • FIG. 1 schematically shows an irradiation system for medical applications
  • FIG. 2 shows a detail of the irradiation system
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a radiation system for medical purposes with two subsystems
  • FIG. 4 schematically shows exemplary embodiments of irradiation fields
  • FIG. 5 shows a further detail of a radiation system for medical purposes with a calibration device
  • FIG. 6 shows a further detail of an irradiation system for medical purposes
  • Figure 7 shows schematically an adapter for an irradiation system of the aforementioned type for positioning with respect to an eye
  • Figure 8 shows another embodiment of an adapter similar to Figure 7;
  • Figure 9 shows the interaction of a medical radiation system with an adapter;
  • FIG. 10 a centering of irradiation means
  • FIG. 11 shows a treatment system with adjustment devices for optical components
  • FIG. 12 shows a variant of the embodiment of FIG. 11
  • FIG. 13 shows a variant of FIG. 12
  • FIG. 14 shows a device for exchanging optical elements.
  • the irradiation system for medical purposes has a radiation source 1 for electromagnetic radiation, for example an LED, a laser, or a thermal light source.
  • the radiation is focused via a lens 2 and a semitransparent mirror 3 and a further lens 4 to be treated tissue 5.
  • an active ingredient is introduced, which allows the photochemical and / or photophysical effects of the radiation introduced into the tissue radiation or promotes.
  • the irradiation area is designated by reference numeral 13.
  • An irradiation unit 17 is supported on a stand 16 such that a predetermined distance 11 between the last in the radiation path arranged optical Element 4 of the irradiation unit 17 and the tissue to be irradiated 5 is adjustable.
  • part of the radiation emitted by the radiation source 1 can be coupled out with the beam splitter 3 and fed to a measuring device 10, which measures, for example, the energy and / or the intensity distribution and / or the time distribution of the radiation.
  • the radiation emitted by the radiation source 1 can be combined with further radiation with the beam splitter 3, the further radiation then being emitted by a further radiation source which is arranged in the component provided with the reference numeral 9.
  • the further radiation then preferably has a different wavelength than the radiation emitted by the radiation source 1.
  • a controller 7 is used to control u.A. the said components 1, 10 and 9.
  • the controller 7 receives data from a sensor 15, which detects important parameters of the irradiation system, such as the current consumption of the radiation source, temperatures of the system and / or the environment, the humidity of the environment and other sizes.
  • a power supply 14 serves to supply power to the irradiation unit 17.
  • a display element 18 is used to display parameters of interest, such as light emission, treatment parameters of interest to the patient, or even possible errors.
  • An interface 8 is connected to the controller 7 and serves to connect it to an external computer (not shown), for transferring treatment-relevant data, such as the irradiation periods, the irradiation dose, the light distribution, measurement data of interest, or for the transmission of Data from a database.
  • An interface 19 may be provided for communicating data to the controller 7 and, in particular, for interfacing a PC with user input devices for the details of the treatment.
  • FIG. 2 shows a detail of the irradiation system shown in FIG. 1, wherein in the treatment unit 17 in the beam path in front of the lens 4 an optical element 20 is arranged which has a diffractive or holographic effect in order to provide a predetermined and selectable light distribution in the irradiation area 13 produce.
  • the optical element 20 may also be a time-modifiable light modulator, for example a liquid crystal modulator, to produce a selectable light distribution in the irradiation region 13.
  • a time-modifiable light modulator for example a liquid crystal modulator
  • the opti-O see element 20 can also generate an adjustable and variable light distribution in the tissue 5 by movement in space.
  • it can be provided to arrange at the location of the optical element 20 a change wheel (revolver) 21 shown in FIG. 14, with which different optical elements, for example absorber 22 are movable into the radiation path, by a predetermined light distribution to generate in the radiation area 13.
  • a chemical agent 6 (Figure 2) is introduced into the region of the tissue 5 to be irradiated in order to allow or at least promote the physical or chemical effect of the radiation.
  • Such chemical agents are known as such.
  • Figures 12 and 13 show modifications of the embodiments described above, wherein optical elements, as indicated by the arrow 23, are movable in space to adjust the light distribution in the irradiation field 13.
  • the aperture 12 shown in FIG. 1 is preferably controllable (adjustable) in its aperture and / or in terms of its spacing with respect to the other optical elements.
  • the diaphragm 12 can be configured as a rotating mask such that different regions of the beam are masked out by the rotating diaphragm (mask) during the rotation, so that there is a time and space varying radiation dose on the tissue 5.
  • a spiral mask generates a parabolic light distribution in the radiation area 13.
  • the measuring means 9 may be, for example, a device for optical coherence tomography.
  • the measuring means 9 can also be a device for measuring the optical eye length or a measuring device for determining the corneal topography in real time.
  • the measuring means 9 is a wavefront diagnosis system for measuring the wavefront in real time, which is reflected back by the tissue 5.
  • the measuring means 9 may also be a Scheimpflug camera.
  • the measuring means 9 is a video system for imaging. Also, the measuring means 9 may be a camera system for electronic imaging.
  • the measuring means 9 is a microscope for the visual observation of the treatment.
  • the measuring means 9 can be a spectrometer for fluorescence analysis.
  • the measuring means 9 may be a system for detecting the eye movements (so-called eye tracker).
  • the measuring means 9 is a device for measuring the cornea and / or the epithelial thickness.
  • the measuring device 9 can also be a device for measuring the distance from the eye (based on the optical components).
  • the beam splitter 3 is used in a first variant of the invention to combine with the radiation coming from the radiation source 1 (so-called primary radiation) radiation of another wavelength, wherein the radiation source for the second radiation (secondary radiation) in the 9th designated block sits.
  • the secondary radiation may be, for example, radiation having a wavelength suitable for UV photoablation of the cornea.
  • the secondary radiation can be selected such that it achieves a fluorescence effect in the irradiated tissue, in which case means are provided for evaluating the fluorescence radiation.
  • a further variant of the function of the beam splitter 3 is a secondary radiation which is selected such that it lies in the visible optical range (visible to the patient) and serves as a so-called fixation beam or aiming beam.
  • the beam splitter 3 is used to divide the primary radiation into two beam paths, so that a (smaller) beam portion can be entered for measurement purposes in a measuring device 10.
  • the signal of the measuring device 10 is input to the controller 7 for processing.
  • the beam splitter 3 is movable by means of electrically controllable means 24, see FIG. 11, so that the irradiation region 13 can be guided (scanned) over the tissue 5.
  • the controller 7 may be designed so that it outputs the said primary radiation pulsating in time or continuously.
  • the controller 7 may be programmed so that the power of the primary radiation is adjustable over time.
  • a particular embodiment provides that the power of the primary radiation emitted by the source 1 is kept below a predetermined threshold value for a predetermined period of time prior to an actual start of treatment in order to carry out adjustments or measurements with the radiation within this predetermined period of time. After the period of time, the radiation may then be raised above said threshold to achieve a desired chemical and / or physical effect.
  • the controller 7 can be controlled via a foot switch for emitting the radiation. It is also possible to operate the controller 7 via a remote control for emitting the radiation.
  • the controller 7 can control individual ones of the radiation sources in order to control a desired spatial and / or temporal intensity profile of the radiation.
  • a corresponding signal about the movement of the eye can be given to the controller 7 (in the figures the connecting lines between the function blocks indicate the mutual data exchange) and the controller 7 can then operate a motor 24 ( Figure 11) to track the movable beam splitter 3 in accordance with the movement of the eye.
  • the controller 7 is designed so that it controls the movable stand 16 and thus adjusts the position of the irradiation unit 17 with respect to the tissue 5.
  • the controller 7 is programmed to be connected via an interface of e.g. data obtained, in particular with regard to the corneal thickness, the epithelial thickness, the riboflavin concentration (the latter is an example of an active substance 6 in the tissue 5), in order to determine optimal values for the treatment with respect to the dose and the time course of the intensity, and then to control the system accordingly.
  • the controller 7 can also evaluate measured data obtained via an interface with regard to optical parameters, thus in particular with regard to the wave fronts and the topography, in order to determine optimal treatment data and to control the system accordingly.
  • analog preoperative and postoperative measurement data can be used to calculate optimal radiation parameters for the treatment.
  • the calculation of data in the controller 7 preferably takes place in real time (online).
  • the stand 16 generally serves to position the irradiation unit 17 with respect to the tissue to be irradiated.
  • the tripod can be a table tripod.
  • the tripod can have a spring articulated arm, that is to say an arm which is pretensioned via springs in a starting position as a rest position and which can be pivoted out of this starting position by a user and then locked in the pivoted position.
  • the mechanical stand 16 it can be positioned by electric motors, one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional.
  • the user interface 19 makes it possible to enter the temporal and spatial course of the radiation intensities.
  • a course of the intensity distribution that varies over time is provided.
  • the user interface 19 makes it possible to input patient data, such as cornea thickness, epithelial thickness, concentration and type of active substance 6 in the tissue, the latter also being referred to as a "photosensitizer.”
  • patient data such as cornea thickness, epithelial thickness, concentration and type of active substance 6 in the tissue, the latter also being referred to as a "photosensitizer.”
  • Optical measurement data can also be entered via the user interface 19.
  • the mechanical adapter 26 may have sensors whose arrangement is indicated by the reference numeral 30.
  • the sensors can detect biomechanical properties of the tissue.
  • the sensors 30 may be provided to determine the concentration of the chemical agent in the tissue.
  • the sensors 30 may be configured to detect an agent concentration in the anterior chamber of the eye.
  • the calibration means 31 may be, for example, an energy sensor, a spectrometer, a beam profile camera, a time measuring device, a photometer, or a fluorescence medium for the effect radiation.
  • the calibration means 31 provides signals to the controller 7, so that via the controller, a closed loop with respect to the radiation emitted via the radiation source 1 radiation can be generated.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Ein Bestrahlungssystem für ophthalmologische Anwendungen enthält: eine Strahlungsquelle (1) zur Veränderung der biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut; ein optisches System zum Richten der Strahlung auf das Gewebe; einen Strahlteiler (3), der einen Teil der auf das Gewebe gerichteten Strahlung zu Mess- oder Überwachungszwecken auskoppelt oder zu Beobachtungszwecken, wobei der Strahlteiler (3) auch eingerichtet ist, um eine weitere Strahlung einer anderen Wellenlänge mit der erstgenannten Strahlung zu kombinieren; eine Steuerung zum Steuern des Systems unter Einschluss eines Sensors; ein mechanisches Stativ (16) zu Abstützung einer Bestrahlungseinheit (17); und Schnittstellen zum Datenaustausch.

Description

Bestrahlungssystem für ophthalmologische Anwendungen
Die Erfindung betrifft ein Bestrahlungssystem für ophthalmologische Anwendungen zur Erzielung von Veränderungen der biomechanischen Eigenschaften von Kompo- 5 nenten des Auges, insbesondere der Hornhaut. Hierfür setzt die vorliegende Erfindung eine hier mit „Primärstrahlung" bezeichnete elektromagnetische Strahlung ein, bevorzugt im spektralen Bereich von 300 nm bis 800 nm. Diese Strahlung wird bevorzugt mit LEDs oder Laserdioden erzeugt. Die hier mit „Primärstrahlung" bezeichnete elektromagnetische Strahlung soll keinen sogenannten fotoablativen Effekt lo bewirken, also keinen Effekt, bei dem Gewebe aus dem Auge entfernt wird, wie dies bei einer Neuformung der Kornea zum Beispiel gemäß der LASIK, erfolgt. Vielmehr dient die erfindungsgemäße Primärstrahlung dazu, das Gewebe, insbesondere die Hornhaut, in ihren biomechanischen Eigenschaften zu verändern, ohne Gewebe zu entfernen. Eine Änderung der biomechanischen Eigenschaften zum Beispiel der i5 Hornhaut liegt dann vor, wenn das Gewebe in seiner Elastizität verändert wird („verhärtet"). Hierzu kennt der Stand der Technik sogenannte Fotosensibiliatoren, also Wirkstoffe, die in das Gewebe injiziert werden, und die dort den genannten Effekt der Änderung biomechanischer Eigenschaften des Gewebes fördern. Die erfindungsgemäße Primärstrahlung bewirkt also im Ergebnis eine biomechanische Stabilisierung0 der Hornhaut.
Zu diesem Zweck stellt die Erfindung ein Bestrahlungssystem der eingangs genannten Art zur Verfügung, folgende Komponenten aufweisend: 5 a. zumindest eine Strahlungsquelle für eine Primärstrahlung, die elektromagnetische Strahlung im Bereich von 300 nm bis 800 nm emittiert, welche in dem bestrahlten Gewebe fotochemisch und/oder fotophysikalisch eine Veränderung der biomechanischen Eigenschaften, insbesondere der Hornhaut, bewirkt, o b. ein optisches System mit zumindest zwei Linsen und Einrichtungen, um die
Strahlung in einem vorgegebenen Abstand auf das zu bestrahlende Gewe- be zu richten, wobei Mittel vorgesehen sind, um eine zeitlich und/oder räumlich veränderbare Intensitätsverteilung der Strahlung einzustellen, c. zumindest eine Blende, die so ausgelegt und angeordnet ist, dass sie zusammen mit dem optischen System einen vorgegebenen Bestrahlungsbe- reich erzeugt, d. zumindest einen Strahlteiler, der einen Teil der auf das Gewebe gerichteten Strahlung zu Mess- oder Überwachungszwecken auskoppelt und/oder zu Beobachtungszwecken und/oder für eine Echtzeit-Diagnostik und/oder für die Zusammenführung der genannten Strahlung mit einer weiteren Strahlung anderer Wellenlänge aus einer weiteren Strahlungsquelle eingerichtet ist, e. eine Steuerung zum Steuern oder Regeln zumindest einer der Strahlungsquellen unter Einschluss zumindest eines Sensors für zum Beispiel die Stromaufnahme der Strahlungsquelle, die Temperatur einer oder mehrerer Komponenten des Systems, die Temperatur der Umgebung, oder die Luftfeuchtigkeit der Umgebung, f. ein elektrisches Netzteil zur Energieversorgung des Bestrahlungssystems, g. ein mechanisches Stativ zur Abstützung einer Bestrahlungseinheit, welche zumindest die in den Merkmalen a., b., c, d., genannten Komponenten enthält, in Bezug auf das zu bestrahlende Gewebe, h. eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von für das Bestrahlungssystem relevanten Daten, wie der Strahlungsemission, Behandlungsparametern oder möglichen Fehleinstellungen, i. eine elektronische Schnittstelle zwischen der Steuerung und einem exter- nen Rechner zur Übertragung von Daten, wie zum Beispiel Bestrahlungsdauer, Dosis, Lichtverteilung, Messdaten, Daten aus Datenbänken, und j. eine Schnittstelle oder eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Daten durch einen Benutzer, wie zum Beispiel Bestrahlungszeiten oder Bestrahlungsdosis. Bevorzugt werden in dem vorstehend beschriebenen Bestrahlungssystem als Strahlungsquellen LEDs, thermische Lichtquellen mit zugeordneten Filtern, oder Laser eingesetzt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 schematisch ein Bestrahlungssystem für medizinische Anwendungen;
Figur 2 eine Einzelheit des Bestrahlungssystems;
Figur 3 eine weitere Ausführungsform eines Bestrahlungssystems für medizinische Zwecke mit zwei Subsystemen;
Figur 4 schematisch Ausführungsbeispiele für Bestrahlungsfelder;
Figur 5 eine weitere Einzelheit eines Bestrahlungssystems für medizinische Zwecke mit einer Kalibriereinrichtung;
Figur 6 eine weitere Einzelheit eines Bestrahlungssystems für medizinische Zwecke;
Figur 7 schematisch einen Adapter für ein Bestrahlungssystem der vorstehend genannten Art zur Positionierung in Bezug auf ein Auge;
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Adapter ähnlich Figur 7; Figur 9 das Zusammenwirken eines medizinischen Strahlungssystems mit einem Adapter;
Figur 10 eine Zentrierung von Bestrahlungsmitteln;
Figur 11 ein Behandlungssystem mit Einstelleinrichtungen für optische Komponenten;
Figur 12 eine Variante der Ausführungsform von Figur 11;
Figur 13 eine Variante von Figur 12 und
Figur 14 eine Einrichtung zum Austausch von optischen Elementen.
Das Bestrahlungssystem für medizinische Zwecke gemäß Figur 1 weist eine Strahlungsquelle 1 für elektromagnetische Strahlung auf, zum Beispiel eine LED, einen Laser, oder eine thermische Lichtquelle. Die Strahlung wird über eine Linse 2 und einen halbdurchlässigen Spiegel 3 sowie einer weiteren Linse 4 auf zu behandelndes Gewebe 5 fokussiert.
Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung eignen sich insbesondere für den ophthalmologischen Einsatz des Bestrahlungssystems.
In das zu behandelnde Gewebe 5 ist ein Wirkstoff eingebracht, der die fotochemi- sehen und/oder fotophysikalischen Wirkungen der in das Gewebe eingebrachten Strahlung ermöglicht oder fördert.
Der Bestrahlungsbereich ist mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet.
Eine Bestrahlungseinheit 17 ist auf einem Stativ 16 so abgestützt, dass ein vorgegebener Abstand 11 zwischen dem im Strahlungsweg zuletzt angeordneten optischen Element 4 der Bestrahlungseinheit 17 und dem zu bestrahlenden Gewebe 5 einstellbar ist.
Mit dem Strahlteiler 3 können wahlweise unterschiedliche Funktionen erreicht wer- den:
Zum Einen kann mit dem Strahlteiler 3 ein Teil der von der Strahlungsquelle 1 emittierten Strahlung ausgekoppelt und einer Messeinrichtung 10 zugeführt werden, die zum Beispiel die Energie und/oder die Intensitätsverteilung und/oder die Zeitvertei- lung der Strahlung misst.
Andererseits kann mit dem Strahlteiler 3 auch ein Teil der vom Gewebe 5 zurückreflektierten Strahlung einer Beobachtungseinrichtung 9 zugeführt werden.
Gemäß einer dritten Variante kann mit dem Strahlteiler 3 die von der Strahlungsquelle 1 emittierte Strahlung mit einer weiteren Strahlung kombiniert werden, wobei die weitere Strahlung dann von einer weiteren Strahlungsquelle emittiert wird, die im mit dem Bezugszeichen 9 versehenen Bauteil angeordnet ist. Die weitere Strahlung hat dann vorzugsweise eine andere Wellenlänge als die von der Strahlungsquelle 1 emit- tierte Strahlung.
Eine Steuerung 7 dient zur Steuerung u.A. der genannten Komponenten 1, 10 und 9.
Die Steuerung 7 erhält Daten von einem Sensor 15, der wichtige Parameter des Bestrahlungssystems erfasst, wie zum Beispiel die Stromaufnahme der Strahlungsquelle, Temperaturen des Systems und/oder der Umgebung, die Luftfeuchtigkeit der Umgebung und weitere Größen.
Ein Netzteil 14 dient der Energieversorgung der Bestrahlungseinheit 17. Ein Anzeigelement 18 dient zur Anzeige interessierender Parameter, wie der Lichtemission, interessierender Behandlungsparameter bezüglich des Patienten, oder auch möglicher auftretender Fehler.
s Eine Schnittstelle 8 ist mit der Steuerung 7 verbunden und dient dem Anschluss derselben an einen externen Rechner (nicht gezeigt), zum Übertragen von behandlungsrelevanten Daten, wie zum Beispiel den Bestrahlungsdauern, der Bestrahlungsdosis, der Lichtverteilung, interessierenden Messdaten, oder auch zur Übertragung von Daten aus einer Datenbank.
10
Eine Schnittstelle 19 kann vorgesehen sein zum Übermitteln von Daten an die Steuerung 7 und insbesondere zum Anschluss eines PC mit Eingabeeinrichtungen für den Benutzer bezüglich der Einzelheiten der Behandlung.
i5 In den Figuren sind einander entsprechende oder funktionsähnliche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 2 zeigt eine Einzelheit des in Figur 1 dargestellten Bestrahlungssystems, wobei in der Behandlungseinheit 17 im Strahlengang vor der Linse 4 ein optisches Element0 20 angeordnet ist, das eine diffraktive oder holografische Wirkung hat, um im Be- strahlungsbereich 13 eine vorgegebene und auswählbare Lichtverteilung zu erzeugen.
In Abwandlung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles kann das opti-5 sehe Element 20 auch ein zeitlich veränderbarer Lichtmodulator sein, zum Beispiel ein Flüssigkristallmodulator, um im Bestrahlungsbereich 13 eine auswählbare Lichtverteilung zu erzeugen.
In Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann das opti-0 sehe Element 20 auch durch Bewegung im Raum eine einstellbare und veränderliche Lichtverteilung im Gewebe 5 erzeugen. Gemäß einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, an der Stelle des optischen Elementes 20 ein in Figur 14 gezeigtes Wechselrad (Revolver) 21 anzuordnen, mit dem unterschiedliche optische Elemente, wie zum Beispiel Absorber 22 in den Strah- lungsweg bewegbar sind, um eine vorgegebene Lichtverteilung im Strahlungsbereich 13 zu erzeugen. Dabei ist in den zu bestrahlenden Bereich des Gewebes 5 ein chemische Wirkstoff 6 (Figur 2) eingebracht, um den physikalischen oder chemischen Effekt der Strahlung zu ermöglichen oder zumindest zu fördern. Solche chemischen Wirkstoffe sind als solche bekannt.
Die Figuren 12 und 13 zeigen Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei optische Elemente, wie durch den Pfeil 23 angedeutet, im Raum verfahrbar sind, um die Lichtverteilung im Bestrahlungsfeld 13 einzustellen.
Diese Ausführungsbeispiele ermöglichen auch, dass der Abstand 11 zwischen der Bestrahlungseinheit 17 und dem zu bestrahlenden Gewebe 5 einstellbar ist.
Die in Figur 1 gezeigte Blende 12 ist vorzugsweise in ihren Blendenöffnung und/oder hinsichtlich ihres Abstandes in Bezug auf die anderen optischen Elemente steuerbar (einstellbar).
Gemäß einer Variante kann die Blende 12 als eine rotierende Maske ausgestaltet sein derart, dass durch die rotierende Blende (Maske) jeweils bei der Rotation unterschiedliche Bereiche des Strahls ausgeblendet werden, sodass es zu einer zeitlich und räumlich variierenden Strahlungsdosis auf dem Gewebe 5 kommt. So erzeugt zum Beispiel eine spiralförmige Maske eine parabolische Lichtverteilung im Strahlungsbereich 13.
Nachfolgend wird das Bestrahlungssystem hinsichtlich des im Block 9 wahlweise vorgesehenen Diagnosemittels näher beschrieben: Das Messmittel 9 kann zum Beispiel ein Gerät für die optische Kohärenztomographie sein. Wahlweise kann das Messmittel 9 auch ein Gerät zur Messung der optische Augenlänge oder ein Messmittel zur Ermittlung der Hornhauttopographie in Echtzeit sein.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Messmittel 9 ein Wellenfrontdiagnose- system ist zur Messung der Wellenfront in Echtzeit, die vom Gewebe 5 zurückgestrahlt wird.
Wahlweise kann das Messmittel 9 auch eine Scheimpflugkamera sein.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Messmittel 9 ein Videosystem zur Bildgabe ist. Auch kann das Messmittel 9 ein Kamerasystems zur elektronischen Bildgabe sein.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Messmittel 9 ein Mikroskop ist zur visuellen Beobachtung der Behandlung.
Andererseits kann das Messmittel 9 ein Spektrometer zur Fluoreszenzanalyse sein.
Wiederum in einer anderen Ausgestaltung kann es sich bei dem Messmittel 9 um ein System zur Erfassung der Augenbewegungen (sogenannter eye tracker) sein.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Messmittel 9 ein Gerät ist zur Messung der Hornhaut und/oder der Epitheldicke.
Auch kann es sich bei dem Messmittel 9 um ein Gerät zur Abstandsmessung vom Auge (bezogen auf die optischen Komponenten) handeln.
Nachfolgend werden unterschiedliche Funktionen des Stahlteilers 3 gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert: Wie oben bereits angedeutet, dient der Strahlteiler 3 bei einer ersten Variante der Erfindung dazu, mit der von der Strahlungsquelle 1 kommenden Strahlung (sogenannte Primärstrahlung) eine Strahlung einer anderen Wellenlänge zu kombinieren, wobei die Strahlungsquelle für die zweite Strahlung (Sekundärstrahlung) im mit 9 bezeichneten Block sitzt. Bei der Sekundärstrahlung kann es sich zum Beispiel um Strahlung mit einer Wellenlänge handeln, die zur UV-Fotoablation von Hornhaut geeignet ist.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung kann die Sekundärstrahlung so ausgewählt sein, dass sie im bestrahlten Gewebe eine Fluoreszenzwirkung erzielt, wobei dann Einrichtungen vorgesehen sind, um die Fluoreszenzstrahlung auszuwerten.
Eine weitere Variante des Einsatzes des Strahlteilers 3 sieht vor, dass die Sekundär- Strahlung eine Wellenlänge hat, die geeignet ist, um das zu bestrahlende Gewebe 5 thermisch anzuregen und so die gewünschten Effekte zu fördern.
Eine weitere Variante der Funktion des Strahlteilers 3 ist eine Sekundärstrahlung, die so ausgewählt ist, dass sie im sichtbaren optischen Bereich (für den Patienten sicht- bar) liegt, und als sogenannter Fixationsstrahl oder Zielstrahl dient.
Gemäß einer anderen Variante dient der Strahlteiler 3 dazu, die Primärstrahlung in zwei Strahlengänge aufzuteilen, sodass ein (kleinerer) Strahlteil zu Messzwecken in eine Messeinrichtung 10 eingegeben werden kann. Dabei wird das Signal der Mess- einrichtung 10 in die Steuerung 7 zur Verarbeitung gegeben.
Gemäß einer anderen Variante ist der Strahlteiler 3 durch elektrisch ansteuerbare Mittel 24, siehe Figur 11, so bewegbar, dass der Bestrahlungsbereich 13 über das Gewebe 5 geführt („gescanned") werden kann.
Nachfolgend werden Einzelheiten der Steuerung 7 erläutert: Die Steuerung 7 kann so ausgelegt sein, dass sie die genannte Primärstrahlung zeitlich pulsierend abgibt oder kontinuierlich.
Auch kann die Steuerung 7 so programmiert sein, dass die Leistung der primären Strahlung zeitlich variierend einstellbar ist. Dabei sieht eine besondere Ausgestaltung vor, dass die Leistung der von der Quelle 1 abgegebenen Primärstrahlung vor einem eigentlichen Behandlungsbeginn über eine vorgegebene Zeitspanne unterhalb einem vorgegebenen Schwellenwert gehalten wird, um innerhalb dieser vorgegebenen Zeitspanne Justierungen oder Messungen mit der Strahlung durchzuführen. Nach der Zeitspanne kann dann die Strahlung über den genannten Schwellenwert angehoben werden, um eine erwünschte chemische und/oder physikalische Wirkung zu erzielen.
Die Steuerung 7 kann über einen Fusstaster zur Aussendung der Strahlung steuerbar sein. Es ist auch möglich, die Steuerung 7 über eine Fembedienung zur Aussendung der Strahlung zu bedienen.
Sind mehrere Strahlungsquellen, zum Beispiel mehrere LEDs zur Erzeugung der Primärstrahlung vorgesehen, kann die Steuerung 7 einzelne der Strahlungsquellen jeweils ansteuern, um einen gewünschten räumlichen und/oder zeitlichen Intensitätsverlauf der Strahlung zu steuern.
Der insbesondere eine Messeinrichtung anzeigende Block 10 gemäß Figur 1 ist insbesondere ein Fotodetektor, mit dem die Strahlungsdosis pro Zeiteinheit und über den zeitlichen Verlauf der Behandlung gemessen wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass von der Messeinrichtung 10 ein Signal an die Steuerung 7 gegeben wird, um den zeitlichen Verlauf der Strahlung in der Behandlungsebene gemäß einem vorgegebe¬ nen Programm zu steuern. Treten Abweichungen hinsichtlich eines gemessenen Parameters gegenüber dem Soll-Verlauf des Programms auf, kann in der Art eines geschlossenen Regelkreises die Steuerung 7 die Strahlung so ändern, dass der genannte Parameter wieder im Soll liegt. Bezeichnet der Block 9 in Figur 1 einen sogenannten Eye-Tracker, dann kann ein entsprechendes Signal über die Bewegung des Auges an die Steuerung 7 gegeben werden (in den Figuren zeigen die Verbindungslinien zwischen den Funktionsblöcken den wechselseitigen Datenaustausch an) und die Steuerung 7 kann dann einen Motor 24 (Figur 11) betätigen, um den beweglichen Strahlteiler 3 entsprechend der Bewegung des Auges nachzufϋhren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuerung 7 so ausgelegt, dass sie das bewegbare Stativ 16 ansteuert und so die Position der Bestrahlungseinheit 17 in Bezug auf das Gewebe 5 einstellt.
Die Steuerung 7 ist so programmiert, dass sie über eine Schnittstelle von z.B. einem Rechner erhaltene Daten, insbesondere bezüglich der Hornhautdicke, der Epitheldi- cke, der Riboflavinkonzentration (letzteres ist ein Beispiel für eine Wirksubstanz 6 im Gewebe 5) verrechnet, um für die Behandlung optimale Werte hinsichtlich der Dosis und des zeitlichen Verlaufs der Intensität zu ermitteln und dann entsprechend das System zu steuern.
In ähnlicher Weise kann die Steuerung 7 auch über eine Schnittstelle erhaltene Messdaten hinsichtlich optischer Parameter, also insbesondere hinsichtlich der Wellenfronten und der Topographie, auswerten, um optimale Behandlungsdaten zu ermitteln und das System entsprechend zu steuern.
Auch können analog präoperative und postoperative Messdaten verwendet werden, um für die Behandlung optimale Strahlungsparameter zu berechnen.
Bevorzugt erfolgt die Berechnung von Daten in der Steuerung 7 in Echtzeit (online).
Nachfolgend werden einige Ausgestaltungen des Stativs erläutert: Das Stativ 16 (Figur 1) dient allgemein zur Positionierung der Bestrahlungseinheit 17 in Bezug auf das zu bestrahlende Gewebe. Zum Beispiel kann es sich um ein Tischstativ handeln. Hierzu kann das Stativ einen Federgelenkarm aufweisen, also einen Arm, der über Federn in einer Ausgangslage als Ruhestellung vorgespannt ist und der aus dieser Ausgangslage durch einen Benutzer verschwenkbar ist und in der verschwenkten Lage dann arretierbar ist. Es ist auch möglich, das mechanische Stativ 16 so zu gestalten, dass es durch Elektromotoren positionierbar ist, ein-dimensional, zweidimensional oder drei-dimensional.
Es ist auch möglich, das Stativ 16 direkt mit einem Patientenbett oder Patientenstuhl zu verbinden.
Nachfolgend werden einige Eigenschaften der Benutzerschnittstelle 19 erläutert:
Die Benutzerschnittstelle 19 ermöglicht insbesondere die Eingabe des zeitlichen und räumlichen Verlaufs der Strahlungsintensitäten. Dabei ist insbesondere ein über die Zeit veränderlicher Verlauf der Intensitätsverteilung vorgesehen.
Weiterhin ermöglicht die Benutzerschnittstelle 19 die Eingabe von Patientendaten, wie Hornhautdicke, Epitheldicke, Konzentration und Art des Wirkstoffes 6 im Gewebe, wobei letzterer auch als „Photosensitizer" bezeichnet wird. Auch können über die Benutzerschnittstelle 19 optische Messdaten eingegeben werden.
Nachfolgend werden Ausführungsformen gemäß Figur 10 erläutert:
Figur 10 zeigt zwei Lichtquellen 25, die insbesondere als Laserdioden ausgebildet sein können. Diese Strahlen sind ebenfalls auf den Bestrahlungsbereich 13 gerichtet (Figur 10). Sie dienen der räumlichen Justierung und insbesondere Zentrierung des Systems. Die Strahlung der Lichtquellen 25, die vom Gewebe 5 reflektiert wird, kann zum Beispiel über die Linse und den teildurchlässigen Spiegel 3 aufgrund der Wellen¬ längen separiert werden und mit einem Kamerasystem (an der Stelle des Blockes 9) ausgewertet werden, um eine räumliche Justierung der Strahlung zu ermöglichen. Dafür sind insbesondere der über die Linse 4 auf das Gewebe 5 gerichtete Strahl und der Justierstrahl zumindest einer der Lichtquellen 25 im Sollzustand kozentrisch. Der Winkel, unter dem der Strahl der zumindest einen Lichtquelle 25 (in Figur 10 sind zwei gezeigt) auf das Gewebe 5 auftrifft, ist vorgegeben und genau bekannt.
Nachfolgend werden mit Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 einige Einzelheiten einer Einrichtung zum Positionieren des Bestrahlungssystems in Bezug auf ein zu behandelndes Auge erläutert:
Die Bestrahlungseinheit 17 ist über einen Adapter 26 (Figur 7) in Bezug auf das Auge positioniert. Die Figuren 7 und 8 zeigen schematisch die Bestandteile des Auges 27. Der Adapter 26 hat insgesamt eine gesichtsförmige Schale, sodass Kopfbewegungen während der Bestrahlung verhindert sind.
Der Adapter 26 hat weiterhin eine Applanationsform 29, 28 (vgl. Figur 7, Figur 8), die transparent für die verwendete und gegebenenfalls die reflektierte Strahlung ist. Die Applanationsform 28 wird auf die Hornhaut gedrückt und verformt die Hornhaut in gewünschter Weise. Zum Beispiel kann die Form der Applanationsform 28 entspre- chend der Diagnose sphärisch, asphärisch bitorisch, oder durch ein Zernike-Polynom beschrieben sein. Das Zernike-Polynom kann bis zur 10. Ordnung gehen.
Der Applikator 26, der die Kornea allseitig umfasst und stützt, kann gemäß einer Ausgestaltung mit Mitteln versehen sein, um das in das Gewebe zu injizierende Medi- kament abzugeben, und zwar in bestimmten Dosen. Es kann im Applikator eine kleine Pumpe vorgesehen sein, die elektrisch durch die Steuerung 7 ansteuerbar ist, um das Medikament in die Hornhaut zu überführen.
Die Applanationsform des Adapters 26, also die Form, mit dem der Adapter das zu behandelnde Gewebe, also insbesondere die Hornhaut, durch sanftes Andrücken formt, kann so ausgestaltet sein, dass das Gewebe nur in Teilen, also bestimmten ausgewählten Bereichen, geformt wird. Diese geformten Bereiche können innerhalb und/oder außerhalb der bestrahlten Zone liegen.
Der mechanische Adapter 26 kann Sensoren aufweisen, deren Anordnung durch das Bezugszeichen 30 angedeutet ist. Zum Beispiel können die Sensoren biomechanische Eigenschaften des Gewebes ermitteln. Auch könnend die Sensoren 30 vorgesehen sein, um die Konzentration des chemischen Wirkstoffes im Gewebe zu ermitteln.
Auch können die Sensoren 30 ausgebildet sein, um eine Wirkstoffkonzentration in der Vorderkammer des Auges zu ermitteln.
Insgesamt kann der Adapter 26 mit einer mechanischen Ansaugvorrichtung an das Auge 27 versehen sein. Dabei kann ein Sensor vorgesehen sein, um die Aufpresskraft an das Auge zu messen und an die Steuerung 7 ein entsprechendes Signal zu geben.
Auch kann der Adapter 26 mit einem mechanischen System versehen sein, um das Gewebeepithel zu entfernen.
Nachfolgend wird insbesondere mit Blick auf Figur 5 ein externes Kalibriersystem beschrieben:
In der Anordnung gemäß Figur 5 wird eine Bestrahlungseinheit 17 in ihren hier interessierenden Komponenten (ansonsten entspricht sie Figur 1) dargestellt, ohne Zu- sammenwirken mit einem zu behandelnden Auge. Das Auge ist ersetzt durch ein Kalibriermittel 31. Mit dem Kalibriersystem 31 wird die Funktion des Bestrahlungssystems geprüft, bevor sie am Auge zum Einsatz kommt.
Bei dem Kalibriermittel 31 kann es sich zum Beispiel um einen Energiesensor, ein Spektrometer, eine Strahlprofilkamera, eine Zeitmesseinrichtung, ein Fotometer, oder ein Fluoreszenzmedium für die Wirkungsstrahlung handeln. Das Kalibriermittel 31 liefert Signale an die Steuerung 7, sodass über die Steuerung ein geschlossener Regelkreis bezüglich der über die Strahlungsquelle 1 abgegebenen Strahlung erzeugbar ist.
Das Kalibriermittel 31 kann auch in den Applikator integriert sein und dann während der Behandlung eingesetzt werden.
Nachfolgend wird mit Blick auf Figur 6 ein Applikator 32 für Medikamente beschrie- ben:
Gemäß Figur 6 ist ein Applikator 32 für Medikamente nahe der Bestrahlungsfläche 13 am oder im zu behandelnden Gewebe angeordnet. Bei dem Applikator 32 kann es sich um eine Injektor, ein Tropfsystem, oder ein Spraysystem handeln. Auch kann der Applikator 32 über die Steuerung in seiner Abgabe von Medikamenten gesteuert werden.
Die Steuerung des Applikators 32 über die Steuerung 7 kann bevorzugt in Kombination mit einer Diagnostik während der Behandlung mittels des im Block 9 angeordne- ten Diagnosemittels erfolgen, also in Form eines geschlossenen Regelkreises.
Figur 4 zeigt besondere Ausgestaltungen der Bestrahlung des Gewebes. Der Bestrah- lungsbereich 13 kann danach zum Beispiel die in Figur 4 gezeigten besonderen Ausgestaltungen 33 aufweisen, also zum Beispiel eine geschlossene Kreisform gemäß Figur 4, oben, oder ein Kreisringform gemäß Figur 4, unten. Für das Bestrahlungsfeld können auch eine Ellipsenform mit bestimmter [Exzentrizität gewählt werden. Die genannten Lichtformen können auch kombiniert werden, zum Beispiel in zeitlicher Abfolge, je nach der Diagnose.

Claims

Ansprüche
1. Bestrahlungssystem für ophthalmologische Anwendungen, folgende Kom-
5 ponenten aufweisend: a. zumindest eine Strahlungsquelle (1) für eine Primärstrahlung im Bereich von 300 nm bis 800 nm, welche in dem bestrahlten Gewebe (5) fotochemisch und/oder fotophysikalisch eine Veränderung der biomechanischen Eigenschaften, insbesondere der Hornhaut, bewirkt, lo b. ein optisches System mit zumindest zwei Linsen (2, 4) und Einrichtungen, um die Strahlung in einem vorgegebenen Abstand auf das zu be- . strahlende Gewebe zu richten, wobei Mittel (7) vorgesehen sind, um eine zeitlich und/oder räumlich veränderbare Intensitätsverteilung der Strahlung einzustellen, i5 c. zumindest eine Blende (12), die so ausgelegt und angeordnet ist, dass sie zusammen mit dem optischen System einen vorgegebenen Bestrah- lungsbereich (13) erzeugt, d. zumindest einem Strahlteiler (3), der einen Teil der auf das Gewebe gerichteten Strahlung zu Mess- oder Überwachungszwecken auskoppelto und/oder zu Beobachtungszwecken und/oder für eine Echtzeit-
Diagnostik und/oder für die Zusammenführung der genannten Strahlung mit einer weiteren Strahlung anderer Wellenlänge aus einer weiteren Strahlungsquelle eingerichtet ist, e. eine Steuerung (7) zum Steuern oder Regeln zumindest einer der5 Strahlungsquellen unter Einschluss zumindest eines Sensors für zum
Beispiel die Stromaufnahme der Strahlungsquelle, die Temperatur einer oder mehrerer Komponenten des Systems, die Temperatur der Umgebung, die Luftfeuchtigkeit der Umgebung, f. ein elektrisches Netzteil zur Energieversorgung des Bestrahlungssys-0 tems, g. ein mechanisches Stativ (16) zur Abstützung einer Bestrahlungseinheit (17), welche zumindest die in den Merkmalen a., b., c, d., genannten Komponenten enthält, in Bezug auf das zu bestrahlende Gewebe (5), h. eine Anzeigeeinrichtung (18) zum Anzeigen von für das Bestrahlungs- 5 System relevanten Daten, wie der Strahlungsemission, Behandlungsparametern oder möglichen Fehleinstellungen, i. eine elektronische Schnittstelle (8) zwischen der Steuerung (7) und einem externen Rechner zur Übertragung von Daten, wie zum Beispiel Bestrahlungsdauer, Dosis, Lichtverteilung, Messdaten, Daten aus Da- lo tenbänken, und j. eine Schnittstelle (19)oder eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Daten durch einen Benutzer, wie zum Beispiel Bestrahlungszeiten, Bestrahlungsdosis.
i5
2. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit zumindest einem diffraktiven o- der holographischen Element (20) im Strahlengang.
3. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit mindestens einem Lichtmodulator im Strahlengang zum Erzeugen einer vorgegebenen Lichtverteilung.0
4. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit verfahrbaren optischen Elementen (23) im Strahlengang.
5. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit einer elektronisch steuerbaren5 Blende (12) im Strahlengang.
6. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit Messmitteln (9) zur Echtzeitdiagnostik, insbesondere für die optische Kohärenztomographie oder zur optischen Messung der Augenlänge. 0
7. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit zumindest einem der folgenden Messmittel: Hornhauttopographie, Wellenfrontdiagnose, Scheimpflugkame- ra, Videosystem, Kamerasystem, Mikroskop, Spektrometer, Eye-Tracker, Pachymeter, oder Messung der Epitheldicke, Abstandsmessung zum Auge.
5
8. Bestrahlungssystem nach Anspruch 1 mit einem Strahlteiler (3) zur Zusammenfügung von Primärstrahlung aus einer ersten Strahlungsquelle (1) mit Sekundärstrahlung, die eine andere Wellenlänge hat als die Primärstrahlung, wobei es sich bei der Sekundärstrahlung insbesondere um UV- lo Strahlung zur Fotoablation, Strahlung zur Anregung einer Fluoreszenz des
Gewebes, Strahlung für die thermische Anregung des Gewebes, oder einen Ziel- oder Fixationsstrahl handelt.
9. Bestrahlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Mit- i5 teln (25) zum Justieren und Zentrieren der Strahlung.
10. Bestrahlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Adapter (26) zum Ausrichten des Bestrahlungssystems und Formen des zu bestrahlenden Gewebes. 0
11. Behandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem externen Kalibriersystem (31).
PCT/EP2007/005740 2006-06-30 2007-06-28 Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen WO2008000478A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16164607.0A EP3069700B1 (de) 2006-06-30 2007-06-28 Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen
US12/307,038 US8475437B2 (en) 2006-06-30 2007-06-28 Radiation system for opthalmological applications
ES07764922.6T ES2572813T3 (es) 2006-06-30 2007-06-28 Sistema de irradiación para aplicaciones oftalmológicas
EP07764922.6A EP2034938B1 (de) 2006-06-30 2007-06-28 Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006030219.2 2006-06-30
DE102006030219A DE102006030219A1 (de) 2006-06-30 2006-06-30 Bestrahlungssystem für medizinische Anwendungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008000478A1 true WO2008000478A1 (de) 2008-01-03

Family

ID=38510415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/005740 WO2008000478A1 (de) 2006-06-30 2007-06-28 Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8475437B2 (de)
EP (2) EP3069700B1 (de)
DE (3) DE102006030219A1 (de)
ES (2) ES2785348T3 (de)
WO (1) WO2008000478A1 (de)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010028830A1 (de) 2008-09-11 2010-03-18 Iroc Ag Steuerprogramm zum steuern elektromagnetischer strahlung für eine quervernetzung von augengewebe
EP2380535A1 (de) 2010-04-21 2011-10-26 Iroc AG Vorrichtung für die Vernetzung von okulärem Gewebe mit elektromagnetischer Strahlung
EP2407132A1 (de) 2010-06-24 2012-01-18 IROC Services AG Vorrichtung zum Präparieren eines Auges für das Einbringen von Photosensibilisator
US8366689B2 (en) 2008-09-30 2013-02-05 Avedro, Inc. Method for making structural changes in corneal fibrils
US8545487B2 (en) 2007-12-05 2013-10-01 Avedro Inc. Eye therapy system
US8870934B2 (en) 2009-10-21 2014-10-28 Avedro, Inc. Eye therapy system
US9020580B2 (en) 2011-06-02 2015-04-28 Avedro, Inc. Systems and methods for monitoring time based photo active agent delivery or photo active marker presence
US9044308B2 (en) 2011-05-24 2015-06-02 Avedro, Inc. Systems and methods for reshaping an eye feature
EP3053553A1 (de) 2015-02-09 2016-08-10 IROC Services AG Vorrichtung zur Prävention von Achsenmyopie des Auges
US9498114B2 (en) 2013-06-18 2016-11-22 Avedro, Inc. Systems and methods for determining biomechanical properties of the eye for applying treatment
US9498122B2 (en) 2013-06-18 2016-11-22 Avedro, Inc. Systems and methods for determining biomechanical properties of the eye for applying treatment
US9707126B2 (en) 2009-10-21 2017-07-18 Avedro, Inc. Systems and methods for corneal cross-linking with pulsed light
US10028657B2 (en) 2015-05-22 2018-07-24 Avedro, Inc. Systems and methods for monitoring cross-linking activity for corneal treatments
US20180235808A1 (en) * 2010-03-19 2018-08-23 Avedro, Inc. Controlled cross-linking initiation and corneal topography feedback systems for directing cross-linking
US10114205B2 (en) 2014-11-13 2018-10-30 Avedro, Inc. Multipass virtually imaged phased array etalon
US10258809B2 (en) 2015-04-24 2019-04-16 Avedro, Inc. Systems and methods for photoactivating a photosensitizer applied to an eye
US10350111B2 (en) 2014-10-27 2019-07-16 Avedro, Inc. Systems and methods for cross-linking treatments of an eye
US11179576B2 (en) 2010-03-19 2021-11-23 Avedro, Inc. Systems and methods for applying and monitoring eye therapy
US11207410B2 (en) 2015-07-21 2021-12-28 Avedro, Inc. Systems and methods for treatments of an eye with a photosensitizer
US11642244B2 (en) 2019-08-06 2023-05-09 Avedro, Inc. Photoactivation systems and methods for corneal cross-linking treatments
US11766356B2 (en) 2018-03-08 2023-09-26 Avedro, Inc. Micro-devices for treatment of an eye

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9427357B2 (en) * 2007-02-21 2016-08-30 Amo Development, Llc Preformed lens systems and methods
US9622911B2 (en) 2010-09-30 2017-04-18 Cxl Ophthalmics, Llc Ophthalmic treatment device, system, and method of use
JP6072003B2 (ja) 2011-04-29 2017-02-01 アフェジ，ファルアドＨａｆｅｚｉ， Ｆａｒｈａｄ 角膜疾患を治療および／または予防するための装置
US20140066835A1 (en) * 2011-05-24 2014-03-06 Avedro, Inc. Systems and methods for corneal cross-linking with pulsed light
EP2830627B1 (de) 2012-03-29 2024-05-01 Epion Therapeutics, Inc. Augenbehandlungslösungen, abgabevorrichtungen und abgabeverstärkungsverfahren
US9566301B2 (en) 2012-03-29 2017-02-14 Cxl Ophthalmics, Llc Compositions and methods for treating or preventing diseases associated with oxidative stress
US9555111B2 (en) 2012-03-29 2017-01-31 Cxl Ophthalmics, Llc Ocular cross-linking system and method for sealing corneal wounds
KR101421653B1 (ko) * 2012-07-13 2014-07-23 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치 및 이의 빔 제어방법
US10751217B2 (en) * 2013-03-13 2020-08-25 Amo Development, Llc Free floating patient interface for laser surgery system
CN105338931B (zh) 2013-03-13 2018-08-03 光学医疗公司 激光眼科手术系统
DE102013007074A1 (de) 2013-04-23 2014-10-23 TAD Bavaria GmbH Okuläre Therapievorrichtung
EP3383329A4 (de) 2015-12-03 2019-08-07 Avedro, Inc. Systeme und verfahren zur behandlung eines auges mit einer maskenvorrichtung
AU2020271989A1 (en) * 2019-04-11 2020-12-10 Amo Development, Llc Process monitoring and control during laser-based refractive index modification of intraocular lenses in patients

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993016631A1 (en) * 1992-02-27 1993-09-02 Phoenix Laser Systems, Inc. Automated laser workstation for high precision surgical and industrial interventions
WO1994003134A1 (en) * 1992-08-03 1994-02-17 Sunrise Technologies, Inc. Method and apparatus for exposing a human eye to a controlled pattern of radiation spots
EP1285679A1 (de) * 2000-04-27 2003-02-26 Hamamatsu Photonics K. K. Laserbehandlungsgert
WO2003061696A2 (en) * 2002-01-23 2003-07-31 Light Sciences Corporation Systems and methods for photodynamic therapy

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10333562A1 (de) * 2003-07-23 2005-02-17 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren, Vorrichtung und System zur Bestimmung eines Systemparameters eines Laserstrahl-Behandlungssystems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993016631A1 (en) * 1992-02-27 1993-09-02 Phoenix Laser Systems, Inc. Automated laser workstation for high precision surgical and industrial interventions
WO1994003134A1 (en) * 1992-08-03 1994-02-17 Sunrise Technologies, Inc. Method and apparatus for exposing a human eye to a controlled pattern of radiation spots
EP1285679A1 (de) * 2000-04-27 2003-02-26 Hamamatsu Photonics K. K. Laserbehandlungsgert
WO2003061696A2 (en) * 2002-01-23 2003-07-31 Light Sciences Corporation Systems and methods for photodynamic therapy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SOBOL E N ET AL: "CORRECTION OF EYE REFRACTION BY NONABLATIVE LASER ACTION ON THERMOMECHANICAL PROPERTIES OF CORNEA AND SCLERA", QUANTUM ELECTRONICS, TURPION LTD., LONDON, GB, vol. 32, no. 10, October 2002 (2002-10-01), pages 909 - 912, XP001170947, ISSN: 1063-7818 *

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8545487B2 (en) 2007-12-05 2013-10-01 Avedro Inc. Eye therapy system
DE102008046834A1 (de) 2008-09-11 2010-03-18 Iroc Ag Steuerprogramm zum Steuern elektromagnetischer Strahlung für eine Quervernetzung von Augengewebe
WO2010028830A1 (de) 2008-09-11 2010-03-18 Iroc Ag Steuerprogramm zum steuern elektromagnetischer strahlung für eine quervernetzung von augengewebe
US8887734B2 (en) 2008-09-11 2014-11-18 Iroc Innocross Ag Control program for controlling electromagnetic radiation for cross-linking eye tissue
US8366689B2 (en) 2008-09-30 2013-02-05 Avedro, Inc. Method for making structural changes in corneal fibrils
US9498642B2 (en) 2009-10-21 2016-11-22 Avedro, Inc. Eye therapy system
US9707126B2 (en) 2009-10-21 2017-07-18 Avedro, Inc. Systems and methods for corneal cross-linking with pulsed light
US8870934B2 (en) 2009-10-21 2014-10-28 Avedro, Inc. Eye therapy system
US11179576B2 (en) 2010-03-19 2021-11-23 Avedro, Inc. Systems and methods for applying and monitoring eye therapy
US20180235808A1 (en) * 2010-03-19 2018-08-23 Avedro, Inc. Controlled cross-linking initiation and corneal topography feedback systems for directing cross-linking
US8936591B2 (en) 2010-04-21 2015-01-20 Iroc Innocross Ag Apparatus for the cross-linking of ocular tissue with electromagnetic radiation
EP2907490A1 (de) 2010-04-21 2015-08-19 IROC Innocross AG Vorrichtung für die vernetzung von okulärem gewebe mit elektromagnetischer strahlung
EP2907489A1 (de) 2010-04-21 2015-08-19 IROC Innocross AG Vorrichtung für die vernetzung von okulärem gewebe mit elektromagnetischer strahlung
EP2380535A1 (de) 2010-04-21 2011-10-26 Iroc AG Vorrichtung für die Vernetzung von okulärem Gewebe mit elektromagnetischer Strahlung
EP2407132A1 (de) 2010-06-24 2012-01-18 IROC Services AG Vorrichtung zum Präparieren eines Auges für das Einbringen von Photosensibilisator
US9044308B2 (en) 2011-05-24 2015-06-02 Avedro, Inc. Systems and methods for reshaping an eye feature
US10137239B2 (en) 2011-06-02 2018-11-27 Avedro, Inc. Systems and methods for monitoring time based photo active agent delivery or photo active marker presence
US9020580B2 (en) 2011-06-02 2015-04-28 Avedro, Inc. Systems and methods for monitoring time based photo active agent delivery or photo active marker presence
US9498122B2 (en) 2013-06-18 2016-11-22 Avedro, Inc. Systems and methods for determining biomechanical properties of the eye for applying treatment
US9498114B2 (en) 2013-06-18 2016-11-22 Avedro, Inc. Systems and methods for determining biomechanical properties of the eye for applying treatment
US11219553B2 (en) 2014-10-27 2022-01-11 Avedro, Inc. Systems and methods for cross-linking treatments of an eye
US10350111B2 (en) 2014-10-27 2019-07-16 Avedro, Inc. Systems and methods for cross-linking treatments of an eye
US10114205B2 (en) 2014-11-13 2018-10-30 Avedro, Inc. Multipass virtually imaged phased array etalon
EP3053553A1 (de) 2015-02-09 2016-08-10 IROC Services AG Vorrichtung zur Prävention von Achsenmyopie des Auges
US11167149B2 (en) 2015-04-24 2021-11-09 Avedro, Inc. Systems and methods for photoactivating a photosensitizer applied to an eye
US10258809B2 (en) 2015-04-24 2019-04-16 Avedro, Inc. Systems and methods for photoactivating a photosensitizer applied to an eye
US10028657B2 (en) 2015-05-22 2018-07-24 Avedro, Inc. Systems and methods for monitoring cross-linking activity for corneal treatments
US11207410B2 (en) 2015-07-21 2021-12-28 Avedro, Inc. Systems and methods for treatments of an eye with a photosensitizer
US11766356B2 (en) 2018-03-08 2023-09-26 Avedro, Inc. Micro-devices for treatment of an eye
US11642244B2 (en) 2019-08-06 2023-05-09 Avedro, Inc. Photoactivation systems and methods for corneal cross-linking treatments

Also Published As

Publication number Publication date
EP2034938B1 (de) 2016-04-13
EP3069700B1 (de) 2020-03-18
DE202007019609U1 (de) 2014-04-23
DE202007019702U1 (de) 2015-10-28
DE102006030219A1 (de) 2008-01-03
EP2034938A1 (de) 2009-03-18
ES2572813T3 (es) 2016-06-02
US8475437B2 (en) 2013-07-02
EP3069700A1 (de) 2016-09-21
ES2785348T3 (es) 2020-10-06
US20100069894A1 (en) 2010-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2034938B1 (de) Bestrahlungssystem für ophthalmologische anwendungen
US11730363B2 (en) Optical coherence tomography patient alignment system for home based ophthalmic applications
US8123353B2 (en) Ophthalmologic apparatus and method for the observation, examination, diagnosis, and/or treatment of an eye
DE60104236T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum objektiven Messen von optischen Systemen mittels Wellenfrontanalyse
US9717408B2 (en) Ophthalmologic imaging apparatus for stimulated eye
EP1494575B1 (de) Messung optischer eigenschaften
JP4746748B2 (ja) 目の収差屈折を測定するための装置
US20140371731A1 (en) Electronic ophthalmoscope for selective retinal photodisruption of the photoreceptor mosaic
EP1758498B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erfassen der räumlichen lage der optischen achse eines auges
WO2005074848A1 (de) Ophtalmologische vorrichtung
EP1303210A2 (de) Verfahren zur ermittlung von abständen am vorderen augenabschnitt
EP1327412A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Beleuchtung der Linse eines menschlichen Auges
DE102010017837A1 (de) Anordnung zur Erzielung hochgenauer Messwerte am Auge
US20160074221A1 (en) Femtosecond laser apparatus for plasma induced vitreous ablation in the eye
WO2008045717A1 (en) Ophthalmic system and method
WO2005011544A1 (de) Verfahren, vorrichtung und system zur bestimmung eines systemparameters eines laserstrahl-behandlungssystems
JP6427224B2 (ja) 眼科撮影装置
EP1608259B1 (de) Beleuchtungs- und bestrahlungseinheit für ophthalmologische geräte
CN109069294A (zh) 用于青光眼的神经保护疗法的系统及方法
WO2021023799A1 (de) Planungsverfahren und vorrichtungen zur präzisen änderung eines brechungsindex
JP6600380B2 (ja) 眼科撮影装置
WO2007036356A1 (de) Vorrichtung für die binokulare visusprüfung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07764922

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007764922

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12307038

Country of ref document: US