WO2013057176A1 - Ophthalmic laser system and method for laser-surgical treatment of the cornea - Google Patents

Ophthalmic laser system and method for laser-surgical treatment of the cornea Download PDF

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WO2013057176A1
WO2013057176A1 PCT/EP2012/070631 EP2012070631W WO2013057176A1 WO 2013057176 A1 WO2013057176 A1 WO 2013057176A1 EP 2012070631 W EP2012070631 W EP 2012070631W WO 2013057176 A1 WO2013057176 A1 WO 2013057176A1
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cornea
laser
scattered light
unit
light intensities
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PCT/EP2012/070631
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Dieter Grebner
Matthias Reich
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Carl Zeiss Meditec Ag
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    • A61F2009/00882Planning based on topography

Definitions

  • the invention relates to an ophthalmic laser system with a
  • Treatment beam path which includes a pulse laser, and a
  • Detection beam path comprising an optoelectronic detector, and a method for laser surgical treatment of the cornea, in particular for the purpose of a refractive correction.
  • the cornea of the human eye has internal mechanical stresses. This tension structure can co-determine the shape of the cornea and thus cause, for example, defective vision.
  • the invention has for its object to provide an ophthalmic laser system of the type mentioned, which is a laser surgery treatment of Cornea with high accuracy allows, especially taking into account internal mechanical stresses of the cornea.
  • the object is achieved by an ophthalmic laser system having the features specified in claim 1, and by a method having the features specified in claim 12.
  • an ophthalmic laser system is provided with a detection beam path which comprises an optoelectronic detector for (depth-selective) detection of light of precisely a variably adjustable polarization state, a first variably adjustable beam deflection unit and a transfer optic, and a treatment beam path comprising an ultrashort laser second variably adjustable beam deflection unit and a focusing optics, as well as a control unit, a calculation unit and an evaluation unit, wherein
  • the evaluation unit is set up to carry out the following steps:
  • the calculation unit is set up to carry out the following steps:
  • the control unit for controlling the laser, the first deflecting unit and the focusing optics is set up based on the control data.
  • determined different directions of the cornea by the first deflection unit is set differently and for each position first and second
  • Scattered light intensities are determined with different polarization states. As a result, a three-dimensional model can be determined and adapted, which allows a higher accuracy.
  • an ultrashort pulse laser is a laser capable of emitting radiation pulses with a duration in the fs or ps range.
  • Mechanical stresses are preferably internal stresses in the corneal tissue.
  • a determination of scattered light intensities is highly selective in the sense of the invention if scattered light intensities from different depths of the cornea can be recorded with depth resolution either simultaneously or sequentially.
  • the invention allows the surgical treatment of the cornea with high
  • the evaluation unit, the calculation unit or the control unit can output the voltages determined on the basis of the model such that they can be visually perceived by an operator.
  • the unit in question may receive instructions from the operator to modify the model.
  • the mechanical model can be composed, for example, according to US 2009/0187386 A1 of finite elements, their position and mechanical
  • the direction from the cornea, from which the scattered light intensities are determined defines from which location in the cornea the detected scattered light is recorded.
  • at least one first scattered light intensity, which (exclusively) has the first polarization state, and at least one second scattered light intensity, which (exclusively) has the second polarization state is determined from a location.
  • first and second scattered light intensities can be determined from a plurality of different locations of the cornea.
  • Scattered light intensities are determined, for example, be adjusted by means of an adjustable beam deflection unit.
  • first and second scattered light intensities can then be recorded by the new location.
  • a three-dimensional model can be identified and adjusted which allows higher accuracy.
  • third and further scattered light intensities can be determined for additional polarization states and used in the adaptation.
  • the evaluation unit determines a topography of the cornea from which to adapt the model to the light intensities
  • the laser system comprises a
  • Topographiemessvortechnisch determined or predetermined topography data of the cornea adapt. Also in this way the accuracy of the model can be improved.
  • Illumination beam path to be coupled with a light source and the
  • Evaluation unit be set up to carry out the following steps before determining the first scattered light intensity:
  • Embodiments in which the detection beam path has optics which directs light of the light source which is directed onto the cornea by means of the first deflection unit are directed perpendicularly to the cornea independently of a position of the first deflection unit, in particular with the arrangement of FIGS Optics on a side of the transfer optics facing away from the laser.
  • Attachment optics may be, for example, a diffractive or refractive element and consist of a lens or a lens combination. Their focal length preferably corresponds to their distance from the cornea plus about 8 mm, so for example 20 mm. The vertical incidence of the illumination light and the vertical detection at each location of the cornea simplify the adaptation of the model, since the
  • Birefringence so only occurs along a minimum path length through the cornea.
  • control unit is expediently designed to carry out the following steps:
  • the fixing device Deactivate the fixing device after determining the scattered light intensities.
  • the stress states of the cornea can be measured in a defined deformed state of the cornea.
  • the deformation may be, for example, a applanation through a plane contact glass.
  • Measurement of light intensities with different polarization states without external deformation and before or after a corresponding measurement with external deformation are performed and the light intensities from both measurements are used in the adaptation of the model.
  • the same defined deformation can be simulated in the model.
  • the strength of the cornea can be determined with higher accuracy.
  • the adaptation of the mathematical model to the determined scattered light intensities is carried out by the calculation unit or the control unit and / or
  • the detector is an optical coherence tomograph (OCT) or designed to confocal with the second focusing optic detection. These detectors allow depth discrimination with high axial resolution.
  • OCT optical coherence tomograph
  • WO 2010/07020 A2 be formed with other programming of the local control unit, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety.
  • Scattered light intensities determine a length of the eye and a thickness of the lens. Based on these data, a cataract operation can be performed in the same treatment, for example in the form of an anterior or posterior capsulorhexis by means of the ultra-short pulse laser, the destruction of the biological lens or irradiation of the epithelial cells arranged equatorially in the capsular bag.
  • the evaluation unit, the calculation unit and the control unit are the same unit and / or
  • the first and second deflection units are the same deflection unit and / or
  • the invention also includes an OCT that detects a topography of the cornea, either by means of an integrated topography measuring device
  • the invention comprises an ophthalmological measuring device for receiving scattered light from a cornea, having an illumination beam path which comprises a light source, and a detection beam path coupled to the illumination beam path, which has an optoelectronic detector for (depth-selective) detection of light of precisely one variably adjustable light
  • Polarization state a variably adjustable beam deflecting unit and a transfer optics, wherein the common behind the coupling point beam path is characterized by an optic, which light of the light source, which is directed by means of the deflection on the cornea, regardless of a position of the
  • Deflection unit perpendicular to the cornea directs, in particular with arrangement of the optics between the coupling point and a closing element to the outside, for example, a cover glass.
  • the invention can be used in particular in the following applications:
  • cataract operation for limbal relaxation incisions or transparent corneal incisions.
  • ReLEx refractive lenticle
  • refractive treatments such as femtosecond LASIK or cataract surgery (for limbal relaxation incisions, transparent corneal incisions and / or to reduce corneal astigmatism).
  • ICR implantation to select the ICR and / or optimize the ICR position.
  • Fig. 1 shows a first laser system consisting of a measuring device, a
  • Fig. 2 shows a second laser system in which the three devices are combined in one and
  • FIG. 3 shows a flowchart of a method for the laser surgical treatment of the cornea.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an ophthalmic laser system 1, the separate devices, namely a measuring device 1 .1, a
  • the patient's eye 2 is first placed in the examination area in front of the measuring device 1 .1 for measuring the cornea 3, and later in the treatment area in front of the irradiation device 1 .3 for irradiation.
  • the measuring device 1 .1 comprises a detector 12, for example a
  • Spectral space OCT (engl., "Spectral-domain OCT"), in conjunction with a polarization beam splitter 5 and a defined for example motor defined about the optical axis of the system 1 rotatable ⁇ / 2 plate 15 adjustable
  • a scanning optics 6 is polarization-discriminating, a scanning optics 6, an x-y deflection unit 7 ("scanner unit"), an example z-focusable transfer optics 8 and a
  • Beam splitter 5 a lighting beam C coupled, in which a
  • Light source 10 is arranged, which emits unpolarized IR light. Between the laser system 1 and the eye 2, an optical attachment 13 is arranged all on the Cornea 3 focused rays regardless of their angle of incidence perpendicular to the cornea 3 directs.
  • the detector 12 accordingly receives in the reverse direction scattered light from the cornea 3 and converts its intensity into a digital quantity, which is output to the evaluation unit 1 1 .1.
  • the evaluation unit 1 1 .1 set the direction from which light is picked up by the cornea 3. It may also be the light source 10 with respect to the emitted intensity and the wave plate 15 with respect to the single polarization state transmitted to the detector 12 (here: the
  • the evaluation unit 1 1 .1 switches on the light source 10 and sets the detector 12 to a first one
  • Polarization state by correspondingly rotates the wave plate 15 and sets by the deflection unit 7, a first direction of incidence of light from the cornea 3. Then, it simultaneously detects first intensities of illuminating light backscattered at different depths in the cornea from the first direction.
  • the determination can be carried out sequentially from different depths, and then places the deflection unit 7 back in a different direction of incidence from that of the cornea 3 Then, it simultaneously detects further first intensities of illumination light backscattered at different depths in the cornea from the second direction.
  • This scanning operation is repeated for a plurality of directions of incidence.For the retina, no stray light is scattered into the detection beam path D because it is outside of the retina Coherence range of the OCT
  • Embodiments (not shown) with confocal detection the retina is outside the confocal area.
  • the evaluation unit 1 1 .1 sets the detector 12 to a second one
  • Polarization state which is different from the first polarization state, by rotating the wave plate 15 in another position, for example by 90 °, and sets the deflection unit 7, for example, in the first (incidence) direction. It then simultaneously detects second intensities of illumination light backscattered at different depths in the cornea from the first direction of the cornea. Subsequently, it adjusts the deflection unit 7, for example, to the second direction of incidence of the cornea 3. Then it simultaneously detects further second intensities of backscattered at different depths in the cornea
  • Evaluation unit 1 1 .1 a mathematical (standard) model of a cornea 3, which describes a topography and mechanical stresses,
  • the computing unit 1 1 .2. It adjusts the model to the detected scattered light intensities using different light propagation velocities for the two polarization states. For this purpose, for example, it can simulate the birefringence of light under the measured incident directions by means of ray tracing (English, "ray tracing") and carry out a compensation calculation with ray tracing parameters.
  • ray tracing English, "ray tracing”
  • the calculation device 1 .2 is, for example, a commercial computer with a central processing unit, a calculation unit 1 1 .2
  • Main memory and a display which is connected via two interfaces on the one hand to the evaluation unit 1 1 .1 and on the other hand to the control unit 1 1 .3.
  • the calculation unit 1 1 .2 can for example provide the evaluation unit 1 1 .1 with data for adapting the patient-customized model of the cornea 3, for example an intraocular pressure and general mechanical properties of the cornea 3. This data can be provided by the calculation unit 1 1 Receive treatment via an input device or read from a database.
  • a cut geometry to be generated in the cornea for example by receiving it from the practitioner or a database, and iteratively adapts it based on this model by predicting a deformation of the cornea on the basis of the customized model of the cornea 3 to a predetermined target criterion, for example one predetermined refractive effect or a given Topography, is reached. Subsequently, the calculation unit 1 determines 1 .2
  • Control data for a laser cut on the basis of the previously adapted cutting geometry and outputs this to the control unit 1 1 .3.
  • the irradiation device 1 .3 comprises in addition to the control unit 1 1 .3 a
  • Ultrashort pulse laser 4 for example a Yb fiber laser, a scanning optics 6, a second xy deflection unit 7 '("scanner unit"), a z-focusing optics 8' and a cover glass 9, which together form a treatment beam path B, which belongs to
  • a fixing device 14 with a contact lens for the eye 2 is arranged between the laser system 1 and the eye 2.
  • the contact lens can be spherical, plane, eye-curved or one
  • there is a spherical curvature in which the cornea 3 is fixed in the fixed (eg.
  • the control unit 1 1 .3 receives the control data from the calculation unit 1 1 .2, fixed on a signal of the practitioner out the eye 2 in the
  • Focusing optics 8 ' based on this control data so that the adapted laser cut is generated in the cornea 3. Finally, it releases the fixing device 14. Finally, the practitioner removes the tissue separated by means of the radiation pulses.
  • any other adjustable polarization-selective element may be used in place of the polarization beam splitter 5 and waveplate 15 combination. So it is possible, for example, the first scattered light intensities in a linear
  • the detection beam path can be designed fiber-optically.
  • the setting of the respectively to be detected polarization state can then be done for example via variable fiber optic elements.
  • the optical attachment 13 can be arranged within the measuring device 1 .1, for example between the
  • FIG. 2 an alternative laser system 1 is shown schematically, in which all three devices are combined in one. However, the operation corresponds to that described for Fig. 1 as far as nothing else is described below.
  • the detection beam D is by means of the polarization beam splitter 5 in the
  • Treatment beam path B coupled, the same time as
  • Illumination beam C is used by a beam attenuator 17 in the
  • Treatment beam B can be pivoted.
  • the laser 4 can serve as a light source 10, in the swung-out state it is used to process the cornea 3.
  • the control unit 1 1 is simultaneously evaluation,
  • Calculation unit This can for example be realized by appropriate software modules that interact with each other via interfaces.
  • Fig. 3 shows the sequence of a method according to the invention in the form of a
  • the first and second scattered light intensities are determined for different polarization states and by means of the deflection unit 7 from different directions from the cornea, that is, from different locations of the cornea.
  • the deflection unit 7 from different directions from the cornea, that is, from different locations of the cornea.
  • Topographiemessvortechnisch for example, is coupled into the detection beam path, the topography of the cornea measured and in the form of
  • Topographies be provided.
  • topographical data can be determined, for example, from the scattered light intensities determined by means of the detector 12.
  • a thickness of the cornea 3 is determined in this way.
  • a given mechanical model of a general cornea is determined according to the thickness of the cornea and topographical data from the topography data and adjusted based on the determined scattered light intensities due to birefringence to the mechanical stresses patient-specific, for example by means of a finite element method (FEM) and a simulation of
  • FEM finite element method
  • Adaptation of the model for example, a given intraocular pressure and predetermined general mechanical properties are used.
  • the FEM model comprising the topography and the mechanical stresses is then used to iteratively optimize a given cutting geometry by means of a compensation calculation: for this purpose, the cut is made in the
  • Deviation of the model from a given target criterion determined. If the deviation is greater than a predetermined one
  • control data which include spatial control data for a deflection unit 7 'and a focusing unit 8' in order, for example, to generate gas bubble fields as cut surfaces by means of optical breakthroughs.
  • the patient then has to place his eye 2 in the treatment area.
  • Deflection unit 7 'and the focusing unit 8' are radiation pulses in
  • Target volumes V registered, which cause the precalculated optical breakthroughs in the target volumes V. LIST OF REFERENCES

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Abstract

2.1 The known ophthalmic laser systems (1) with a detection beam path (D), which contains an optoelectronic detector (12) for detecting light and a treatment beam path (B) having an ultra-short pulse laser (4), achieve only limited accuracy in the treatment of the cornea. 2.2. The accuracy can be increased with a detector (12) for detecting light of exactly one variably adjustable polarisation state and a respective adjustable beam deflection unit (7/7') in the two beam paths, by recording scattered light intensities of different polarisation states from the same direction before the treatment of the cornea, adjusting a model of a cornea thereto in order to determine the cutting geometry to be generated and adapting said geometry to a predicted deformation based on the model. This ensures highly accurate surgical treatment of the cornea because the biomechanical state of the cornea, including its internal mechanical stresses during the cutting procedure, is considered. 2.3. Correcting ametropia

Description

Ophthalmologisches Lasersystem und Verfahren zur laserchirurgischen Behandlung der Cornea  Ophthalmic laser system and method for the laser surgical treatment of the cornea
Die Erfindung betrifft ein ophthalmologisches Lasersystem mit einem The invention relates to an ophthalmic laser system with a
Behandlungsstrahlengang, der einen Puls-Laser umfasst, und einem Treatment beam path, which includes a pulse laser, and a
Detektionsstrahlengang, der einen optoelektronischen Detektor umfasst, sowie ein Verfahren zur laserchirurgischen Behandlung der Cornea, insbesondere zum Zwecke einer refraktiven Korrektur. Detection beam path comprising an optoelectronic detector, and a method for laser surgical treatment of the cornea, in particular for the purpose of a refractive correction.
Die Cornea des menschlichen Auges weist innere mechanische Spannungen auf. Dieses Spannungsgefüge kann die Form der Cornea mitbestimmen und so beispielsweise Fehlsichtigkeiten bewirken. The cornea of the human eye has internal mechanical stresses. This tension structure can co-determine the shape of the cornea and thus cause, for example, defective vision.
Aus WO 2009/127921 A2 ist ein System und ein Verfahren bekannt, mit denen Form der Cornea verändert wird, indem eine Spannungsverteilungen der Cornea durch Schneiden des Gewebes verändert wird, wobei zunächst die Topographie der Cornea vermessen wird. Diese Art, die Form der Cornea zu verändern, weist jedoch eine begrenzte Genauigkeit auf. From WO 2009/127921 A2 a system and a method is known, with which the shape of the cornea is changed by changing a voltage distribution of the cornea by cutting the tissue, wherein first the topography of the cornea is measured. However, this way of altering the shape of the cornea has limited accuracy.
Optisch wirken sich Verspannungen der Cornea durch Doppelbrechung Optically, tension in the cornea due to birefringence
durchfallenden Lichts aus. Es wurde vorgeschlagen, diese Verspannungen bei einer refraktiven Korrektur mittels eines Excimer-Lasers in die Berechnung des from falling light. It has been suggested that these stresses in a refractive correction by means of an excimer laser in the calculation of the
Ablationsprofils einzubeziehen (Alexander Bösecke:„In vivo optische Ablation profile (Alexander Bösecke: "In vivo optical
Spannungsanalyse der humanen Kornea", Diplomarbeit TU Ilmenau, 2007). Diese Vorgehensweise weist nur eine begrenzte Genauigkeit auf. Stress analysis of the human cornea ", diploma thesis TU Ilmenau, 2007) .This approach has only a limited accuracy.
In DE 10 2006 016 968 A1 ist ein Reflexionspolariskop angegeben, das von der Iris zurückgestreutes Licht auswertet. Das erlaubt jedoch keine tiefenaufgelöste Analyse der Doppelbrechung in der Cornea und ist für den Bereich der Pupille problematisch, da dort kein Licht zurückgestreut wird. DE 10 2006 016 968 A1 specifies a reflection polariscope which evaluates the light scattered back from the iris. However, this does not permit a depth-resolved analysis of birefringence in the cornea and is problematic for the pupil, as there is no backscattering of light.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ophthalmologisches Lasersystem der eingangs genannten Art anzugeben, das eine laserchirurgische Behandlung der Cornea mit hoher Genauigkeit ermöglicht, insbesondere unter Berücksichtigung innerer mechanischer Spannungen der Cornea. The invention has for its object to provide an ophthalmic laser system of the type mentioned, which is a laser surgery treatment of Cornea with high accuracy allows, especially taking into account internal mechanical stresses of the cornea.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein ophthalmologisches Lasersystem, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 12 angegebenen Merkmale aufweist. The object is achieved by an ophthalmic laser system having the features specified in claim 1, and by a method having the features specified in claim 12.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist ein ophthalmologisches Lasersystem vorgesehen mit einem Detektionsstrahlengang, der einen optoelektronischen Detektor zur (tiefenselektiven) Detektion von Licht genau eines variabel einstellbaren Polarisationszustands, eine erste variabel einstellbare Strahl-Ablenkeinheit und eine Transferoptik umfasst, und einem Behandlungsstrahlengang, der einen Ultrakurz-Laser, eine zweite variabel einstellbare Strahl-Ablenkeinheit und eine Fokussieroptik umfasst, sowie einer Steuereinheit, einer Berechnungseinheit und einer Auswerteeinheit, wobei According to the invention, an ophthalmic laser system is provided with a detection beam path which comprises an optoelectronic detector for (depth-selective) detection of light of precisely a variably adjustable polarization state, a first variably adjustable beam deflection unit and a transfer optic, and a treatment beam path comprising an ultrashort laser second variably adjustable beam deflection unit and a focusing optics, as well as a control unit, a calculation unit and an evaluation unit, wherein
- die Auswerteeinheit zur Durchführung folgender Schritte eingerichtet ist:  - the evaluation unit is set up to carry out the following steps:
1 . Einstellen des Detektors auf einen ersten Polarisationszustand und Ermitteln mindestens einer ersten Streulichtintensität mittels des Detektors,  1 . Setting the detector to a first polarization state and determining at least a first scattered light intensity by means of the detector,
2. Einstellen des Detektors auf einen zweiten Polarisationszustand, der von dem ersten Polarisationszustand verschieden ist und Ermitteln mindestens einer zweiten Streulichtintensität mittels des Detektors bei identischer Stellung der ersten  2. Setting the detector to a second polarization state, which is different from the first polarization state, and determining at least a second scattered light intensity by means of the detector in identical position of the first
Ablenkeinheit, Deflector
3. Ermitteln eines mathematischen Modells einer Cornea, welches eine Topographie und innere mechanische Spannungen beschreibt, und Anpassen an die ermittelten Streulichtintensitäten anhand unterschiedlicher Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten für die zwei Polarisationszustände,  3. Determining a mathematical model of a cornea, which describes a topography and internal mechanical stresses, and adapting to the determined scattered light intensities using different light propagation velocities for the two polarization states,
- die Berechnungseinheit zur Durchführung folgender Schritte eingerichtet ist:  - the calculation unit is set up to carry out the following steps:
1 . Ermitteln einer in der Cornea zu erzeugenden Schnittgeometrie und Anpassen durch Prognostizieren einer Verformung der Cornea anhand des angepassten Modells und  1 . Determine a cut geometry to be created in the cornea and adjust by predicting a corneal deformation based on the fitted model and
2. Ermitteln von Steuerdaten für einen Laserschnitt anhand der angepassten  2. Determine control data for a laser cut based on the adjusted
Schnittgeometrie und - die Steuereinheit zur Steuerung des Lasers, der ersten Ablenkeinheit und der Fokussieroptik anhand der Steuerdaten eingerichtet ist. Cutting geometry and - The control unit for controlling the laser, the first deflecting unit and the focusing optics is set up based on the control data.
Zweckmäßigerweise werden erste und zweite Streulichtintensitäten aus Conveniently, first and second scattered light intensities
verschiedenen Richtungen von der Cornea ermittelt, indem die erste Ablenkeinheit unterschiedlich eingestellt wird und für jede Stellung erste und zweite determined different directions of the cornea by the first deflection unit is set differently and for each position first and second
Streulichtintensitäten mit verschiedenen Polarisationszuständen ermittelt werden. Dadurch kann ein dreidimensionales Modell ermittelt und angepasst werden, was eine höhere Genauigkeit ermöglicht. Scattered light intensities are determined with different polarization states. As a result, a three-dimensional model can be determined and adapted, which allows a higher accuracy.
Im Sinne der Erfindung ist ein Ultrakurzpuls-Laser ein Laser, der Strahlungspulse mit einer Dauer im fs- oder ps-Bereich zu emittieren vermag. Mechanische Spannungen sind vorzugsweise innere Spannungen im Corneagewebe. For the purposes of the invention, an ultrashort pulse laser is a laser capable of emitting radiation pulses with a duration in the fs or ps range. Mechanical stresses are preferably internal stresses in the corneal tissue.
Entsprechend ist für das erfindungsgemäße Verfahren zum laserchirurgischen Bearbeiten einer Cornea mittels eines Ultrakurzpuls-Lasers vorgesehen, folgende Schritte durchzuführen: Accordingly, it is provided for the method according to the invention for laser-surgical processing of a cornea by means of an ultrashort pulse laser to carry out the following steps:
1 . tiefenselektives Ermitteln mindestens einer ersten Streulichtintensität mit einem ersten Polarisationszustand aus einer ersten Richtung von der Cornea,  1 . depth-selectively determining at least a first scattered light intensity having a first polarization state from a first direction of the cornea,
2. tiefenselektives Ermitteln mindestens einer zweiten Streulichtintensität mit einem zweiten Polarisationszustand, der von dem ersten Polarisationszustand verschieden ist, aus derselben Richtung,  2. depth-selective determination of at least one second scattered light intensity having a second polarization state, which is different from the first polarization state, from the same direction,
3. Ermitteln eines mathematischen Modells einer Cornea, welches eine Topographie und innere mechanische Spannungen beschreibt, und Anpassen an die ermittelten Streulichtintensitäten anhand unterschiedlicher Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten für die zwei Polarisationszustände,  3. Determining a mathematical model of a cornea, which describes a topography and internal mechanical stresses, and adapting to the determined scattered light intensities using different light propagation velocities for the two polarization states,
4. Ermitteln einer in der Cornea zu erzeugenden Schnittgeometrie und Anpassen durch Prognostizieren einer Verformung der Cornea anhand des angepassten Modells und  4. Determine a cut geometry to be created in the cornea and adjust by predicting a corneal deformation based on the fitted model and
5. Ermitteln von Steuerdaten für einen Laserschnitt anhand der angepassten  5. Determine control data for a laser cut using the adapted
Schnittgeometrie und Cutting geometry and
6. Steuern des Lasers, der ersten Ablenkeinheit und der Fokussieroptik anhand der Steuerdaten. Eine Ermittlung von Streulichtintensitäten ist tiefenselektiv im Sinne der Erfindung, wenn Streulichtintensitäten aus unterschiedlichen Tiefen der Cornea tiefenaufgelöst entweder simultan oder sequentiell aufgenommen werden können. 6. Controlling the laser, the first deflection unit and the focusing optics based on the control data. A determination of scattered light intensities is highly selective in the sense of the invention if scattered light intensities from different depths of the cornea can be recorded with depth resolution either simultaneously or sequentially.
Die Erfindung erlaubt die chirurgische Behandlung der Cornea mit hoher The invention allows the surgical treatment of the cornea with high
Genauigkeit, indem der biomechanische Zustand der Cornea einschließlich ihrer inneren mechanischen Spannungen bei der Schnittführung berücksichtigt wird. Dadurch können sowohl die räumlichen Steuerparameter (Lage der bestrahlten Zielvolumina) als auch energetische Steuerparameter (Pulsintensitäten) mit hoher Genauigkeit ermittelt werden. Die Auswerteeinheit, die Berechnungseinheit oder die Steuereinheit können die anhand des Modells ermittelten die Spannungen derart ausgeben, dass sie von einem Bediener visuell wahrnehmbar sind. Insbesondere kann die betreffende Einheit von dem Bediener Anweisungen zur Modifikation des Modells entgegennehmen. Accuracy by taking into account the biomechanical state of the cornea including its internal mechanical stresses in the incision. As a result, both the spatial control parameters (position of the irradiated target volumes) and energetic control parameters (pulse intensities) can be determined with high accuracy. The evaluation unit, the calculation unit or the control unit can output the voltages determined on the basis of the model such that they can be visually perceived by an operator. In particular, the unit in question may receive instructions from the operator to modify the model.
Das mechanische Modell kann beispielsweise gemäß US 2009/0187386 A1 aus finiten Elementen zusammengesetzt sein, deren Lage und mechanische The mechanical model can be composed, for example, according to US 2009/0187386 A1 of finite elements, their position and mechanical
Spannungen ausgehend von einem Cornea-Standardmodell durch eine Voltages starting from a cornea standard model by a
Ausgleichsrechnung an die Topographiedaten der konkret vermessenen Cornea und die Intensitäten des durch Doppelbrechung unterschiedlich gebrochenen Streulichts angepasst werden. Adjustment to the topography data of the concretely measured cornea and the intensities of diffraction light diffracted differently by birefringence.
Die Richtung von der Cornea, aus der die Streulichtintensitäten ermittelt werden, definiert, von welchem Ort in der Cornea, das detektierte Streulicht aufgenommen wird. Von einem Ort wird also mindestens eine erste Streulichtintensität, welche (ausschließlich) den ersten Polarisationszustand aufweist, und (von demselben Ort) mindestens eine zweite Streulichtintensität, welche (ausschließlich) den zweiten Polarisationszustand aufweist, ermittelt. Vorzugsweise können erste und zweite Streulichtintensitäten von mehreren verschiedenen Orten der Cornea ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann die Richtung von der Cornea, aus der die The direction from the cornea, from which the scattered light intensities are determined, defines from which location in the cornea the detected scattered light is recorded. Thus, at least one first scattered light intensity, which (exclusively) has the first polarization state, and at least one second scattered light intensity, which (exclusively) has the second polarization state, is determined from a location. Preferably, first and second scattered light intensities can be determined from a plurality of different locations of the cornea. For this purpose, the direction of the cornea, from which the
Streulichtintensitäten ermittelt werden, beispielsweise mittels einer verstellbaren Strahl-Ablenkeinheit verstellt werden. Von dem neuen Ort können dann wiederum erste und zweite Streulichtintensitäten aufgenommen werden. Durch die Messung von mehreren Orten kann ein dreidimensionales Modell ermittelt und angepasst werden, was eine höhere Genauigkeit ermöglicht. Darüber hinaus können dritte und weitere Streulichtintensitäten für zusätzliche Polarisationszustände ermittelt und bei der Anpassung verwendet werden. Scattered light intensities are determined, for example, be adjusted by means of an adjustable beam deflection unit. In turn, first and second scattered light intensities can then be recorded by the new location. By measuring multiple locations, a three-dimensional model can be identified and adjusted which allows higher accuracy. In addition, third and further scattered light intensities can be determined for additional polarization states and used in the adaptation.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ermittelt die Auswerteeinheit zum Anpassen des Modells an die Lichtintensitäten eine Topographie der Cornea aus den In an advantageous embodiment, the evaluation unit determines a topography of the cornea from which to adapt the model to the light intensities
Streulichtintensitäten. Dadurch wird die Genauigkeit des Modells verbessert, und es kann auf eine separate Vermessung der Topographie verzichtet werden. Scattered light intensities. This improves the accuracy of the model and eliminates the need to separately survey the topography.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Lasersystem eine In an alternative embodiment, the laser system comprises a
Topographiemessvorrichtung, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist, das Modell vor der Anpassung an die Lichtintensitäten an mittels einer Topographiemessvorrichtung, wherein the evaluation unit is set up, the model before the adaptation to the light intensities by means of a
Topographiemessvorrichtung ermittelte oder vorgegebene Topographiedaten der Cornea anzupassen. Auch auf diese Weise kann die Genauigkeit des Modells verbessert werden. Topographiemessvorrichtung determined or predetermined topography data of the cornea adapt. Also in this way the accuracy of the model can be improved.
Zweckmäßigerweise kann in den Detektionsstrahlengang ein Appropriately, in the detection beam path
Beleuchtungsstrahlengang mit einer Lichtquelle eingekoppelt sein und die Illumination beam path to be coupled with a light source and the
Auswerteeinheit eingerichtet sein zur Durchführung folgender Schritte vor dem Ermitteln der ersten Streulichtintensität: Evaluation unit be set up to carry out the following steps before determining the first scattered light intensity:
- Beleuchten einer in einem Untersuchungsbereich angeordneten Cornea mittels der Lichtquelle und  Illuminating a cornea arranged in an examination area by means of the light source and
- Fokussieren des Detektionsstrahlengangs auf die Cornea.  - Focusing the detection beam path on the cornea.
Dadurch kann die Genauigkeit der Messung der Streulichtintensitäten verbessert werden, insbesondere durch eine konfokale Beleuchtung.  Thereby, the accuracy of the measurement of the scattered light intensities can be improved, in particular by a confocal illumination.
Besonders vorteilhaft sind Ausgestaltungen, in denen der Detektionsstrahlengang eine (Vorsatz-)Optik aufweist, welche Licht der Lichtquelle, das mittels der ersten Ablenkeinheit auf die Cornea gerichtet ist, unabhängig von einer Stellung der ersten Ablenkeinheit senkrecht auf die Cornea lenkt, insbesondere mit Anordnung der Optik auf einer von dem Laser abgewandten Seite der Transferoptik. Eine solche Embodiments in which the detection beam path has optics which directs light of the light source which is directed onto the cornea by means of the first deflection unit are directed perpendicularly to the cornea independently of a position of the first deflection unit, in particular with the arrangement of FIGS Optics on a side of the transfer optics facing away from the laser. Such
Vorsatzoptik kann beispielsweise ein diffraktives oder refraktives Element sein und aus einer Linse oder einer Linsenkombination bestehen. Ihre Brennweite entspricht vorzugsweise ihrem Abstand zur Cornea zuzüglich etwa 8 mm, also beispielsweise 20 mm. Der senkrechte Einfall des Beleuchtungslichts und die senkrechte Detektion an jedem Ort der Cornea vereinfachen die Anpassung des Modells, da die Attachment optics may be, for example, a diffractive or refractive element and consist of a lens or a lens combination. Their focal length preferably corresponds to their distance from the cornea plus about 8 mm, so for example 20 mm. The vertical incidence of the illumination light and the vertical detection at each location of the cornea simplify the adaptation of the model, since the
Doppelbrechung so nur entlang einer minimale Weglänge durch die Cornea stattfindet. Birefringence so only occurs along a minimum path length through the cornea.
Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit eingerichtet zur Durchführung folgender Schritte: The control unit is expediently designed to carry out the following steps:
- Aktivieren einer Fixiervorrichtung an der Cornea vor dem Steuern des Lasers und - Activating a fixation device on the cornea before controlling the laser and
- Desaktivieren der Fixiervorrichtung nach dem Steuern des Lasers. Deactivate the fixing device after controlling the laser.
So kann die Gefahr von Fehlbehandlungen durch Augenbewegungen minimiert werden.  Thus, the risk of mistreatment by eye movements can be minimized.
Besonders vorteilhaft sind Ausgestaltungen, in denen die Auswerteeinheit Particularly advantageous embodiments are those in which the evaluation unit
eingerichtet ist zur Durchführung folgender Schritte: is set up to carry out the following steps:
- Aktivieren einer verformenden Fixiervorrichtung in Kontakt mit der Cornea vor dem Ermitteln der Streulichtintensitäten und  - Activating a deforming fixing device in contact with the cornea before determining the scattered light intensities and
- Desaktivieren der Fixiervorrichtung nach dem Ermitteln der Streulichtintensitäten. Dadurch können die Spannungszustände der Cornea in einem definiert verformten Zustand der Cornea gemessen werden. Die Verformung kann beispielsweise ein Applanation durch ein planes Kontaktglas sein. Vorteilhafterweise kann eine  Deactivate the fixing device after determining the scattered light intensities. Thereby, the stress states of the cornea can be measured in a defined deformed state of the cornea. The deformation may be, for example, a applanation through a plane contact glass. Advantageously, a
Messung von Lichtintensitäten mit unterschiedlichen Polarisationszuständen ohne äußere Verformung und vorher oder hinterher eine entsprechende Messung mit äußerer Verformung durchgeführt werden und die Lichtintensitäten aus beiden Messungen bei der Anpassung des Modells verwendet werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise in dem Modell dieselbe definierte Verformung simuliert werden. Durch Berücksichtigung einer definierten Verformung kann die Festigkeit der Cornea mit höherer Genauigkeit ermittelt werden. Measurement of light intensities with different polarization states without external deformation and before or after a corresponding measurement with external deformation are performed and the light intensities from both measurements are used in the adaptation of the model. For this purpose, for example, the same defined deformation can be simulated in the model. By taking into account a defined deformation, the strength of the cornea can be determined with higher accuracy.
Die Erfindung umfasst Ausführungsformen, in denen The invention includes embodiments in which
- das Anpassen des mathematischen Modells an die ermittelten Streulichtintensitäten von der Berechnungseinheit oder der Steuereinheit durchgeführt wird und/oder the adaptation of the mathematical model to the determined scattered light intensities is carried out by the calculation unit or the control unit and / or
- das Ermitteln und Anpassen der Schnittgeometrie von der Auswerteeinheit oder der Steuereinheit durchgeführt wird. Vorzugsweise ist der Detektor ein optischer Kohärenztomograph (OCT) oder zur mit der zweiten Fokussieroptik konfokalen Detektion ausgebildet. Diese Detektoren erlauben die Tiefendiskriminierung mit hoher axialer Auflösung. Ein System mit einem konfokalen Detektor kann beispielsweise gemäß Fig. 3 der - The determination and adjustment of the cutting geometry is performed by the evaluation unit or the control unit. Preferably, the detector is an optical coherence tomograph (OCT) or designed to confocal with the second focusing optic detection. These detectors allow depth discrimination with high axial resolution. A system with a confocal detector, for example, according to FIG. 3 of the
WO 2010/07020 A2 mit anderer Programmierung der dortigen Steuereinheit ausgebildet sein, deren Offenbarungsgehalt hier in vollem Umfang einbezogen wird. Ein System mit einem OCT als Detektor kann beispielsweise gemäß Fig. 5 oder Fig. 6 der WO 2009/0331 1 1 A2 mit anderer Programmierung der dortigen WO 2010/07020 A2 be formed with other programming of the local control unit, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety. A system with an OCT as a detector, for example, according to FIG. 5 or FIG. 6 of WO 2009/0331 1 1 A2 with other programming of the local
Steuereinheiten ausgebildet sein. Be designed control units.
Die Auswerteeinheit kann vorteilhafterweise anhand der ermittelten The evaluation unit can advantageously based on the determined
Streulichtintensitäten eine Länge des Auges und eine Dicke der Linse ermitteln. Anhand dieser Daten kann in derselben Behandlung eine Kataraktoperation durchgeführt werden, beispielsweise in Form einer anterioren oder posterioren Kapsulorhexis mittels des Ultrakurzpuls-Lasers, der Zertrümmerung der biologischen Linse oder Bestrahlung der äquatorial im Kapselsack angeordneten Epithelzellen. Scattered light intensities determine a length of the eye and a thickness of the lens. Based on these data, a cataract operation can be performed in the same treatment, for example in the form of an anterior or posterior capsulorhexis by means of the ultra-short pulse laser, the destruction of the biological lens or irradiation of the epithelial cells arranged equatorially in the capsular bag.
Die Erfindung umfasst Ausführungsformen, in denen The invention includes embodiments in which
- die Auswerteeinheit, die Berechnungseinheit und die Steuereinheit dieselbe Einheit sind und/oder  the evaluation unit, the calculation unit and the control unit are the same unit and / or
- die erste und zweite Ablenkeinheiten dieselbe Ablenkeinheit sind und/oder  the first and second deflection units are the same deflection unit and / or
- die Transferoptik und die Fokussieroptik dieselbe Optik sind.  - The transfer optics and the focusing optics are the same look.
Die Erfindung umfasst auch einen OCT, der eine Topographie der Cornea ermittelt, entweder anhand von mittels einer integrierten Topographiemessvorrichtung The invention also includes an OCT that detects a topography of the cornea, either by means of an integrated topography measuring device
(beispielsweise anhand von Placidoringen) gemessenen Topographiedaten oder anhand von aus den gemessenen OCT-Intensitäten ermittelten Topographiedaten. In Ausführungsformen mit oder ohne Topographieermittlung kann ein (For example, using Placidoringen) measured topography data or determined from the measured OCT intensities topography data. In embodiments with or without topography determination, a
erfindungsgemäßer OCT anhand von Streulichtintensitäten unterschiedlicher Polarisationszustände die Spannungen innerhalb einer Cornea ermitteln. Ein solcher OCT kann insbesondere bei den obengenannten Anwendungen in Vor- und/oder Nachuntersuchungen eingesetzt werden. Darüber hinaus umfasst die Erfindung eine ophthalmologische Messvorrichtung zur Aufnahme von Streulicht von einer Cornea, mit einem Beleuchtungsstrahlengang, der eine Lichtquelle umfasst, und einem mit dem Beleuchtungsstrahlengang gekoppelten Detektionsstrahlengang, der einen optoelektronischen Detektor zur (tiefenselektiven) Detektion von Licht genau eines variabel einstellbaren Inventive OCT determine the voltages within a cornea based on scattered light intensities of different polarization states. Such an OCT can be used in particular in the abovementioned applications in preliminary and / or follow-up examinations. In addition, the invention comprises an ophthalmological measuring device for receiving scattered light from a cornea, having an illumination beam path which comprises a light source, and a detection beam path coupled to the illumination beam path, which has an optoelectronic detector for (depth-selective) detection of light of precisely one variably adjustable light
Polarisationszustands, eine variabel einstellbare Strahl-Ablenkeinheit und eine Transferoptik umfasst, wobei der hinter der Koppelstelle gemeinsame Strahlengang gekennzeichnet ist durch eine Optik, welche Licht der Lichtquelle, das mittels der Ablenkeinheit auf die Cornea gerichtet ist, unabhängig von einer Stellung der Polarization state, a variably adjustable beam deflecting unit and a transfer optics, wherein the common behind the coupling point beam path is characterized by an optic, which light of the light source, which is directed by means of the deflection on the cornea, regardless of a position of the
Ablenkeinheit senkrecht auf die Cornea lenkt, insbesondere mit Anordnung der Optik zwischen der Koppelstelle und einem Abschlusselement nach außen, beispielsweise einem Abschlussglas. Deflection unit perpendicular to the cornea directs, in particular with arrangement of the optics between the coupling point and a closing element to the outside, for example, a cover glass.
Die Erfindung kann insbesondere in folgenden Anwendungen eingesetzt werden: The invention can be used in particular in the following applications:
- Bei biomechanikabhängige Behandlungen der Cornea, insbesondere  - For biomechanical treatments of the cornea, in particular
innerhalb einer Katarakt-Operation (für limbale Relaxationsschnitte oder transparente Corneaschnitte).  within a cataract operation (for limbal relaxation incisions or transparent corneal incisions).
- Bei der Extraktion eines refraktiven Lentikels (ReLEx) zur Verbesserung der Behandlungsgenauigkeit (Vermeidung von Unterschieden bei der Korrektur höhere Ordnungen von Abbildungsfehlern durch unterschiedliche  - In the extraction of a refractive lenticle (ReLEx) to improve the accuracy of treatment (avoiding differences in the correction of higher orders of aberrations by different
Spannungszustände zwischen fixiertem und unfixiertem Zustand der Cornea) und -effizienz und auch vorab zu Patientenauswahl insbesondere durch Ermittlung eines Eignungswertes anhand der ermittelten mechanischen Spannungen oder weiterer biomechanischer Eigenschaften.  Stress states between fixed and unfixed state of the cornea) and efficiency, and also in advance for patient selection, in particular by determining a fitness value based on the determined mechanical stresses or other biomechanical properties.
- Zur Behandlungsplanung bei einer Keratoplastik, beispielsweise zur  - For treatment planning in a keratoplasty, for example for
Festlegung der Keratoplastie-Zone.  Definition of the keratoplasty zone.
- Bei refraktiven Behandlungen wie Femtosekunden-LASIK oder innerhalb einer Katarakt-Operation (jeweils für limbale Relaxationsschnitte, transparente Corneaschnitte und/oder zur Reduktion von kornealem Astigmatismus).  - For refractive treatments such as femtosecond LASIK or cataract surgery (for limbal relaxation incisions, transparent corneal incisions and / or to reduce corneal astigmatism).
- Zur Vermeidung oder Behandlung von Keratokonus.  - To prevent or treat keratoconus.
- ICR-Implantation: Zur Auswahl der ICR und/oder Optimierung der ICR- Position.  - ICR implantation: to select the ICR and / or optimize the ICR position.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments. In the drawings show:
Fig. 1 ein erstes Lasersystem bestehend aus einer Messvorrichtung, einer Fig. 1 shows a first laser system consisting of a measuring device, a
Berechnungsvorrichtung und einer Bestrahlungsvorrichtung, Calculating device and an irradiation device,
Fig. 2 ein zweites Lasersystem, in dem die drei Vorrichtungen in einer kombiniert sind und Fig. 2 shows a second laser system in which the three devices are combined in one and
Fig. 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur laserchirurgischen Behandlung der Cornea. 3 shows a flowchart of a method for the laser surgical treatment of the cornea.
In allen Zeichnungen tragen übereinstimmende Teile gleiche Bezugszeichen. In all drawings, like parts bear like reference numerals.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein ophthalmologisches Lasersystem 1 , das aus separaten Geräten, nämlich einer Messvorrichtung 1 .1 , einer Fig. 1 shows a schematic representation of an ophthalmic laser system 1, the separate devices, namely a measuring device 1 .1, a
Berechnungsvorrichtung 1 .2 und einer Bestrahlungsvorrichtung 1 .3, besteht, die untereinander über Schnittstellen zur Datenübertragung miteinander verbindbar sind. Sie können auch permanent miteinander verbunden bleiben. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Patientenauge 2 zunächst zur Vermessung der Cornea 3 im Untersuchungsbereich vor der Messvorrichtung 1 .1 platziert und später zur Bestrahlung im Behandlungsbereich vor der Bestrahlungsvorrichtung 1 .3. Computing device 1 .2 and an irradiation device 1 .3, which are interconnected via interfaces for data transmission. They can also stay connected permanently. To carry out the method according to the invention, the patient's eye 2 is first placed in the examination area in front of the measuring device 1 .1 for measuring the cornea 3, and later in the treatment area in front of the irradiation device 1 .3 for irradiation.
Die Messvorrichtung 1 .1 umfasst einen Detektor 12, beispielsweise einen The measuring device 1 .1 comprises a detector 12, for example a
Spektralraum-OCT (engl,„spectral-domain OCT"), der in Verbindung mit einem Polarisationsstrahlteiler 5 und einer beispielsweise motorisch definiert um die optische Achse des Systems 1 drehbaren λ/2-Platte 15 einstellbar Spectral space OCT (engl., "Spectral-domain OCT"), in conjunction with a polarization beam splitter 5 and a defined for example motor defined about the optical axis of the system 1 rotatable λ / 2 plate 15 adjustable
polarisationsdiskriminierend ist, eine Scanoptik 6, eine x-y-Ablenkeinheit 7 (engl. „Scanner unit"), eine beispielsweise z-fokussierbare Transferoptik 8 und ein is polarization-discriminating, a scanning optics 6, an x-y deflection unit 7 ("scanner unit"), an example z-focusable transfer optics 8 and a
Abschlussglas 9, die zusammen einen Detektionsstrahlengang D bilden, der zum Untersuchungsbereich führt. In den Detektionsstrahlengang D ist mittels des End glass 9, which together form a detection beam D, which leads to the examination area. In the detection beam D is by means of
Strahlteilers 5 ein Beleuchtungsstrahlengang C eingekoppelt, in dem eine Beam splitter 5 a lighting beam C coupled, in which a
Lichtquelle 10 angeordnet ist, die unpolarisiertes IR-Licht emittiert. Zwischen dem Lasersystem 1 und dem Auge 2 ist eine Vorsatzoptik 13 angeordnet die alle auf die Cornea 3 fokussierten Strahlen unabhängig von ihrem Auftreffwinkel senkrecht auf die Cornea 3 lenkt. Der Detektor 12 empfängt entsprechend in umgekehrter Richtung Streulicht von der Cornea 3 und wandelt dessen Intensität in eine digitale Größe, die an die Auswerteeinheit 1 1 .1 ausgegeben wird. Mittels der Ablenkeinheit 7 und die Transferoptik 8 kann die Auswerteeinheit 1 1 .1 die Richtung, aus der Licht von der Cornea 3 aufgenommen wird, einstellen. Sie kann zudem die Lichtquelle 10 hinsichtlich der emittierten Intensität und die Wellenplatte 15 hinsichtlich des einzigen zum Detektor 12 übertragenen Polarisationszustandes (hier: der Light source 10 is arranged, which emits unpolarized IR light. Between the laser system 1 and the eye 2, an optical attachment 13 is arranged all on the Cornea 3 focused rays regardless of their angle of incidence perpendicular to the cornea 3 directs. The detector 12 accordingly receives in the reverse direction scattered light from the cornea 3 and converts its intensity into a digital quantity, which is output to the evaluation unit 1 1 .1. By means of the deflection unit 7 and the transfer optics 8, the evaluation unit 1 1 .1 set the direction from which light is picked up by the cornea 3. It may also be the light source 10 with respect to the emitted intensity and the wave plate 15 with respect to the single polarization state transmitted to the detector 12 (here: the
Polarisationsrichtung) steuern. Direction of polarization).
Sobald der Behandler die Messung ausgelöst hat, schaltet die Auswerteeinheit 1 1 .1 die Lichtquelle 10 ein und stellt den Detektor 12 auf einen ersten As soon as the practitioner has triggered the measurement, the evaluation unit 1 1 .1 switches on the light source 10 and sets the detector 12 to a first one
Polarisationszustand ein, indem sie die Wellenplatte 15 entsprechend dreht und mittels der Ablenkeinheit 7 eine erste Einfallsrichtung für Licht von der Cornea 3 einstellt. Dann ermittelt sie simultan erste Intensitäten von in verschiedenen Tiefen in der Cornea rückgestreutem Beleuchtungslicht aus der ersten Richtung. In Polarization state by correspondingly rotates the wave plate 15 and sets by the deflection unit 7, a first direction of incidence of light from the cornea 3. Then, it simultaneously detects first intensities of illuminating light backscattered at different depths in the cornea from the first direction. In
alternativen Ausführungsformen, beispielsweise mit konfokalem Detektor oder mit Ortsraum-OCT (engl,„time-domain OCT") als Detektor, kann die Ermittlung aus verschiedenen Tiefen sequentiell erfolgen. Anschließend stellt sie die Ablenkeinheit 7 auf eine andere Einfallsrichtung des von der Cornea 3 rückgestreuten Lichtes ein. Dann ermittelt sie simultan weitere erste Intensitäten von in verschiedenen Tiefen in der Cornea rückgestreutem Beleuchtungslicht aus der zweiten Richtung. Dieser Abtastvorgang wird für eine Vielzahl von Einfallsrichtungen wiederholt. Von der Retina wird kein Falschlicht in den Detektionsstrahlengang D gestreut, da sie außerhalb des Kohärenzbereiches des OCT liegt. Bei alternativen In alternative embodiments, for example with a confocal detector or with time-domain OCT as the detector, the determination can be carried out sequentially from different depths, and then places the deflection unit 7 back in a different direction of incidence from that of the cornea 3 Then, it simultaneously detects further first intensities of illumination light backscattered at different depths in the cornea from the second direction.This scanning operation is repeated for a plurality of directions of incidence.For the retina, no stray light is scattered into the detection beam path D because it is outside of the retina Coherence range of the OCT
Ausführungsformen (nicht abgebildet) mit konfokaler Detektion liegt die Retina außerhalb des konfokalen Bereiches. Embodiments (not shown) with confocal detection, the retina is outside the confocal area.
Dann stellt die Auswerteeinheit 1 1 .1 den Detektor 12 auf einen zweiten Then the evaluation unit 1 1 .1 sets the detector 12 to a second one
Polarisationszustand ein, der von dem ersten Polarisationszustand verschieden ist, indem sie die Wellenplatte 15 in eine andere Stellung dreht, beispielsweise um 90°, und stellt die Ablenkeinheit 7 beispielsweise wieder auf die erste (Einfalls-) Richtung ein. Sie ermittelt dann simultan zweite Intensitäten von in verschiedenen Tiefen in der Cornea rückgestreutem Beleuchtungslicht aus der ersten Richtung von der Cornea. Anschließend stellt sie die Ablenkeinheit 7 beispielsweise auf die zweite Einfallsrichtung von der Cornea 3 ein. Dann ermittelt sie simultan weitere zweite Intensitäten von in verschiedenen Tiefen in der Cornea rückgestreutem Polarization state, which is different from the first polarization state, by rotating the wave plate 15 in another position, for example by 90 °, and sets the deflection unit 7, for example, in the first (incidence) direction. It then simultaneously detects second intensities of illumination light backscattered at different depths in the cornea from the first direction of the cornea. Subsequently, it adjusts the deflection unit 7, for example, to the second direction of incidence of the cornea 3. Then it simultaneously detects further second intensities of backscattered at different depths in the cornea
Beleuchtungslicht aus der zweiten Richtung. Dieser Abtastvorgang wird Illuminating light from the second direction. This scanning process will
beispielsweise für alle zuvor eingestellten Einfallsrichtungen wiederholt. for example, repeated for all previously set directions of incidence.
Sind alle ersten und zweiten Streulichtintensitäten ermittelt, ermitteln die If all first and second scattered light intensities are determined, determine the
Auswerteeinheit 1 1 .1 ein mathematisches (Standard-)Modell einer Cornea 3, welches eine Topographie und mechanische Spannungen beschreibt, Evaluation unit 1 1 .1 a mathematical (standard) model of a cornea 3, which describes a topography and mechanical stresses,
beispielsweise, indem sie es von der Berechnungseinheit 1 1 .2 entgegennimmt. Sie passt das Modell anhand unterschiedlicher Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten für die zwei Polarisationszustände an die ermittelten Streulichtintensitäten an. Zu diesem Zweck kann sie beispielsweise mittels Strahlverfolgung (engl,„ray tracing") die Doppelbrechung von Licht unter den gemessenen Einfallsrichtungen simulieren und eine Ausgleichsrechnung mit Strahlverfolgungsparametern durchführen. for example, by taking it from the computing unit 1 1 .2. It adjusts the model to the detected scattered light intensities using different light propagation velocities for the two polarization states. For this purpose, for example, it can simulate the birefringence of light under the measured incident directions by means of ray tracing (English, "ray tracing") and carry out a compensation calculation with ray tracing parameters.
Die Berechnungsvorrichtung 1 .2 ist als Berechnungseinheit 1 1 .2 beispielsweise ein handelsüblicher Rechner mit einer Zentralverarbeitungseinheit, einem The calculation device 1 .2 is, for example, a commercial computer with a central processing unit, a calculation unit 1 1 .2
Arbeitsspeicher und einer Anzeige, der über zwei Schnittstellen einerseits mit der Auswerteeinheit 1 1 .1 und andererseits mit der Steuereinheit 1 1 .3 verbunden ist. Die Berechnungseinheit 1 1 .2 kann der Auswerteeinheit 1 1 .1 beispielsweise Daten zur Anpassung des patientenindividuell angepassten Modells der Cornea 3 vorgeben, beispielweise einen intraokulären Druck und allgemeine mechanische Eigenschaften der Cornea 3. Diese Daten kann die Berechnungseinheit 1 1 .2 beispielsweise von einem Behandler über eine Eingabevorrichtung entgegennehmen oder aus einer Datenbank auslesen. Main memory and a display which is connected via two interfaces on the one hand to the evaluation unit 1 1 .1 and on the other hand to the control unit 1 1 .3. The calculation unit 1 1 .2 can for example provide the evaluation unit 1 1 .1 with data for adapting the patient-customized model of the cornea 3, for example an intraocular pressure and general mechanical properties of the cornea 3. This data can be provided by the calculation unit 1 1 Receive treatment via an input device or read from a database.
Von der Auswerteeinheit 1 1 .1 nimmt die Berechnungseinheit 1 1 .2 das From the evaluation unit 1 1 .1 takes the calculation unit 1 1 .2 the
patientenindividuell angepasste Modell entgegen. Sie ermittelt zunächst eine in der Cornea zu erzeugenden Schnittgeometrie, beispielweise durch Entgegennahme vom Behandler oder aus einer Datenbank, und passt diese anhand dieses Modells durch Prognostizieren einer Verformung der Cornea anhand des patientenindividuell angepassten Modells der Cornea 3 iterativ an bis ein vorgegebenes Zielkriterium, beispielsweise eine vorgegebene refraktive Wirkung oder eine vorgegebene Topographie, erreicht ist. Anschließend ermittelt die Berechnungseinheit 1 1 .2 patient-customized model contrary. It first determines a cut geometry to be generated in the cornea, for example by receiving it from the practitioner or a database, and iteratively adapts it based on this model by predicting a deformation of the cornea on the basis of the customized model of the cornea 3 to a predetermined target criterion, for example one predetermined refractive effect or a given Topography, is reached. Subsequently, the calculation unit 1 determines 1 .2
Steuerdaten für einen Laserschnitt anhand der zuvor angepassten Schnittgeometrie und gibt diese an die Steuereinheit 1 1 .3 aus. Control data for a laser cut on the basis of the previously adapted cutting geometry and outputs this to the control unit 1 1 .3.
Die Bestrahlungsvorrichtung 1 .3 umfasst neben der Steuereinheit 1 1 .3 einen The irradiation device 1 .3 comprises in addition to the control unit 1 1 .3 a
Ultrakurzpuls-Laser 4, beispielsweise einen Yb-Faserlaser eine Scanoptik 6, eine zweite x-y-Ablenkeinheit 7' (engl.„Scanner unit"), eine z-Fokussieroptik 8' und ein Abschlussglas 9, die zusammen einen Behandlungsstrahlengang B bilden, der zum Behandlungsbereich der Vorrichtung 1 .3 führt. Zwischen dem Lasersystem 1 und dem Auge 2 ist eine Fixiervorrichtung 14 mit einem Kontaktglas für das Auge 2 angeordnet. Das Kontaktglas kann an seiner dem Auge 2 zugewandten Seite eine sphärische, eine plane, eine augengleich gekrümmte oder eine andere um die optische Achse rotationssymmetrische Oberfläche aufweisen. Beispielsweise handelt es sich um eine sphärische Krümmung, bei der die Cornea 3 im fixierten (z. B. Ultrashort pulse laser 4, for example a Yb fiber laser, a scanning optics 6, a second xy deflection unit 7 '("scanner unit"), a z-focusing optics 8' and a cover glass 9, which together form a treatment beam path B, which belongs to A fixing device 14 with a contact lens for the eye 2 is arranged between the laser system 1 and the eye 2. On its side facing the eye 2, the contact lens can be spherical, plane, eye-curved or one For example, there is a spherical curvature, in which the cornea 3 is fixed in the fixed (eg.
angesaugten) Zustand applaniert ist. aspirated) state is applanated.
Die Steuereinheit 1 1 .3 nimmt die Steuerdaten von der Berechnungseinheit 1 1 .2 entgegen, fixiert auf ein Signal des Behandlers hin das Auge 2 in der The control unit 1 1 .3 receives the control data from the calculation unit 1 1 .2, fixed on a signal of the practitioner out the eye 2 in the
Fixiervorrichtung 14 und steuert den Laser 4, die Ablenkeinheit 7' und die Fixing device 14 and controls the laser 4, the deflection unit 7 'and the
Fokussieroptik 8' anhand dieser Steuerdaten so, dass der angepasste Laserschnitt in der Cornea 3 erzeugt wird. Anschließend löst sie die Fixiervorrichtung 14. Schließlich entnimmt der Behandler das mittels der Strahlungspulse abgetrennte Gewebe. Focusing optics 8 'based on this control data so that the adapted laser cut is generated in the cornea 3. Finally, it releases the fixing device 14. Finally, the practitioner removes the tissue separated by means of the radiation pulses.
Anstelle der Kombination aus Polarisationsstrahlteiler 5 und Wellenplatte 15 kann jedes andere einstellbare polarisationsselektive Element verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich, die ersten Streulichtintensitäten in einem linearen Any other adjustable polarization-selective element may be used in place of the polarization beam splitter 5 and waveplate 15 combination. So it is possible, for example, the first scattered light intensities in a linear
Polarisationszustand und die zweiten Streulichtintensitäten einem zirkulären Polarization state and the second scattered light intensities a circular
Polarisationszustand zu ermitteln. In alternativen Ausführungsformen (nicht abgebildet) kann der Detektionsstrahlengang faseroptisch ausgeführt sein. Die Einstellung des jeweils zu detektierenden Polarisationszustandes kann dann beispielsweise über variable faseroptische Elemente erfolgen. In alternativen Ausgestaltungen (nicht abgebildet) kann die Vorsatzoptik 13 innerhalb der Messvorrichtung 1 .1 angeordnet sein, beispielsweise zwischen der Determine polarization state. In alternative embodiments (not shown), the detection beam path can be designed fiber-optically. The setting of the respectively to be detected polarization state can then be done for example via variable fiber optic elements. In alternative embodiments (not shown), the optical attachment 13 can be arranged within the measuring device 1 .1, for example between the
Transferoptik 8 und dem Abschlussglas 9. Transfer optics 8 and the cover glass 9.
In Fig. 2 ist schematisch ein alternatives Lasersystem 1 dargestellt, in dem alle drei Vorrichtungen in einer vereinigt sind. Die Funktionsweise entspricht aber der zu Fig. 1 beschriebenen soweit nachstehend nichts anderes beschrieben ist. Der Detektionsstrahlengang D ist mittels des Polarisationsstrahlteilers 5 in den In Fig. 2, an alternative laser system 1 is shown schematically, in which all three devices are combined in one. However, the operation corresponds to that described for Fig. 1 as far as nothing else is described below. The detection beam D is by means of the polarization beam splitter 5 in the
Behandlungsstrahlengang B eingekoppelt, der gleichzeitig als Treatment beam path B coupled, the same time as
Beleuchtungsstrahlengang C dient, indem ein Strahlabschwächer 17 in den Illumination beam C is used by a beam attenuator 17 in the
Behandlungsstrahlengang B einschwenkbar ist. Im eingeschwenkten Zustand kann der Laser 4 als Lichtquelle 10 dienen, im ausgeschwenkten Zustand dient er der Bearbeitung der Cornea 3. Die Steuereinheit 1 1 ist gleichzeitig Auswerte-, Treatment beam B can be pivoted. In the pivoted state, the laser 4 can serve as a light source 10, in the swung-out state it is used to process the cornea 3. The control unit 1 1 is simultaneously evaluation,
Berechnungseinheit. Das kann beispielsweise durch entsprechende Softwaremodule realisiert sein, die miteinander über Schnittstellen interagieren. Calculation unit. This can for example be realized by appropriate software modules that interact with each other via interfaces.
Fig. 3 zeigt den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Fig. 3 shows the sequence of a method according to the invention in the form of a
Flussdiagramms. Es wird aufgeteilt von den Einzeleinheiten 1 1 .1 , 1 1 .2 und 1 1 .3 ausgeführt, kann aber beispielsweise auch von der kombinierten Steuereinheit 1 1 ausgeführt werden. Flowchart. It is divided into the individual units 1 1 .1, 1 1 .2 and 1 1 .3 executed, but can for example also be carried out by the combined control unit 1 1.
Zunächst werden die ersten und zweiten Streulichtintensitäten für unterschiedliche Polarisationszustände und mittels der Ablenkeinheit 7 aus verschiedenen Richtungen von der Cornea, also von verschiedenen Orten der Cornea, ermittelt. Optional kann in alternativen Ausführungsformen (nicht abgebildet) mittels einer First, the first and second scattered light intensities are determined for different polarization states and by means of the deflection unit 7 from different directions from the cornea, that is, from different locations of the cornea. Optionally, in alternative embodiments (not shown) by means of a
Topographiemessvorrichtung, die beispielsweise in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt ist, die Topographie der Cornea vermessen und in Form von Topographiemessvorrichtung, for example, is coupled into the detection beam path, the topography of the cornea measured and in the form of
Topographiedaten bereitgestellt werden. Alternativ können Topographiedaten beispielsweise aus den mittels des Detektors 12 ermittelten Streulichtintensitäten ermittelt werden. Zweckmäßigerweise wird auf diese Weise auch eine Dicke der Cornea 3 (Pachymetrie) ermittelt. Topographiedaten be provided. Alternatively, topographical data can be determined, for example, from the scattered light intensities determined by means of the detector 12. Conveniently, a thickness of the cornea 3 (pachymetry) is determined in this way.
Ein vorgegebenes mechanisches Modell einer allgemeinen Cornea wird gemäß der Dicke der Cornea ermittelt und anhand der Topographiedaten an die Topographie und anhand der ermittelten Streulichtintensitäten aufgrund von Doppelbrechung an die mechanischen Spannungen patientenindividuell angepasst, beispielsweise mittels einer Finite-Elemente-Methode (FEM) und einer Simulation von A given mechanical model of a general cornea is determined according to the thickness of the cornea and topographical data from the topography data and adjusted based on the determined scattered light intensities due to birefringence to the mechanical stresses patient-specific, for example by means of a finite element method (FEM) and a simulation of
Strahlverfolgung in dem Modell mit unterschiedlichen Ray tracing in the model with different
Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten für die zwei Polarisationszustände. Zur Light propagation velocities for the two polarization states. to
Anpassung des Modells werden beispielsweise ein vorgegebener intraokulärer Druck und vorgegebene allgemeine mechanische Eigenschaften verwendet. Adaptation of the model, for example, a given intraocular pressure and predetermined general mechanical properties are used.
Das die Topographie und die mechanischen Spannungen umfassende FEM-Modell wird dann verwendet, um eine vorgegebene Schnittgeometrie iterativ durch eine Ausgleichsrechnung optimiert: Zu diesem Zweck wird der Schnitt im The FEM model comprising the topography and the mechanical stresses is then used to iteratively optimize a given cutting geometry by means of a compensation calculation: for this purpose, the cut is made in the
patientenindividuell angepassten Modell simuliert und eine Verformung des Modells gemäß der ermittelten mechanischen Spannungen simuliert. Dann wird eine Simulated patient model adapted model and simulated deformation of the model according to the determined mechanical stresses. Then one will
Abweichung des Modells von einem vorgegebenen Zielkriterium (refraktive Wirkung oder Topographie) ermittelt. Ist die Abweichung größer als ein vorgegebener Deviation of the model from a given target criterion (refractive effect or topography) determined. If the deviation is greater than a predetermined one
Schwellwert, wird die Schnittgeometrie modifiziert und im ursprünglichen Threshold, the cut geometry is modified and in the original
patientenindividuell angepassten Modell simuliert und eine Verformung ermittelt. Diese Iterationen werden fortgesetzt, bis der Schwellwert unterschritten ist. Falls dieses Ziel nicht erreicht wird, wird das Verfahren abgebrochen. simulated patient-customized model and determines a deformation. These iterations continue until the threshold is exceeded. If this goal is not achieved, the procedure is aborted.
Konnte eine optimierte Schnittgeometrie ermittelt werden, werden entsprechende Steuerdaten ermittelt, die räumliche Steuerdaten für eine Ablenkeinheit 7' und eine Fokussiereinheit 8' umfassen, um beispielsweise Gasblasenfelder mittels optischer Durchbrüche als Schnittflächen zu erzeugen. Der Patient muss sein Auge 2 dann im Behandlungsbereich platzieren. Mittels eines Ultrakurzpuls-Lasers 4 und der If it was possible to determine an optimized cutting geometry, corresponding control data are determined which include spatial control data for a deflection unit 7 'and a focusing unit 8' in order, for example, to generate gas bubble fields as cut surfaces by means of optical breakthroughs. The patient then has to place his eye 2 in the treatment area. By means of an ultrashort pulse laser 4 and the
Ablenkeinheit 7' und der Fokussiereinheit 8' werden Strahlungspulse in Deflection unit 7 'and the focusing unit 8' are radiation pulses in
Zielvolumina V eingetragen, die die vorberechneten optischen Durchbrüche in den Zielvolumina V bewirken. Bezuqszeichenliste Target volumes V registered, which cause the precalculated optical breakthroughs in the target volumes V. LIST OF REFERENCES
1 Ophthalmologisches Lasersystem 1 Ophthalmic laser system
1 .1 Messvorrichtung  1 .1 measuring device
1 .2 Berechnungsvorrichtung  1 .2 calculation device
1 .3 Bestrahlungsvorrichtung  1 .3 irradiation device
2 Auge  2 eye
3 Cornea  3 cornea
4 Ultrakurzpuls-Laser  4 ultrashort pulse laser
5 Polarisationsstrahlteiler  5 polarization beam splitters
6 Scanoptik  6 scan optics
7() Abtasteinheit 7 () scanning unit
8 Transferoptik  8 transfer optics
8' Fokussieroptik 8 'focusing optics
9 Abschlussglas  9 cover glass
10 Lichtquelle  10 light source
1 1 Auswerte-, Berechnungs- und Steuereinheit 1 1 evaluation, calculation and control unit
1 1 .1 Auswerteeinheit 1 1 .1 evaluation unit
1 1 .2 Berechnungseinheit  1 1 .2 calculation unit
1 1 .3 Steuereinheit  1 1 .3 control unit
12 Detektor  12 detector
13 Vorsatzoptik  13 attachment optics
14 Fixiervorrichtung  14 fixing device
15 λ/2-Platte mit Antrieb  15 λ / 2 plate with drive
16 Optisches Verzögerungselement  16 Optical delay element
17 Strahlabschwächer mit Antrieb  17 beam attenuator with drive
B Behandlungsstrahlengang B treatment beam path
C Beleuchtungsstrahlengang  C illumination beam path
D Detektionsstrahlengang  D detection beam path
R OCT-Referenzstrahlengang  R OCT reference beam path
V Zielvolumen  V target volume

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Ophthalmologisches Lasersystem (1 ) mit einem Detektionsstrahlengang (D), der einen optoelektronischen Detektor (12) zur Detektion von Licht genau eines variabel einstellbaren Polarisationszustands, eine erste variabel einstellbare Strahl-Ablenkeinheit (7) und eine Transferoptik (8) umfasst, und einem 1 . Ophthalmological laser system (1) with a detection beam path (D), which comprises an optoelectronic detector (12) for detecting light of precisely a variably adjustable polarization state, a first variably adjustable beam deflection unit (7) and a transfer optics (8), and one
Behandlungsstrahlengang (B), der einen Ultrakurzpuls-Laser (4), eine zweite variabel einstellbare Strahl-Ablenkeinheit (7') und eine Fokussieroptik (8') umfasst, sowie einer Steuereinheit (1 1 [.3]), einer Berechnungseinheit (1 1 [.2]) und einer Auswerteeinheit (1 1 [.1 ]), wobei Treatment beam path (B), which includes an ultra-short pulse laser (4), a second variably adjustable beam deflection unit (7') and focusing optics (8'), as well as a control unit (1 1 [.3]), a calculation unit (1 1 [.2]) and an evaluation unit (1 1 [.1 ]), where
- die Auswerteeinheit (1 1 [.1]) zur Durchführung folgender Schritte eingerichtet ist: - the evaluation unit (1 1 [.1]) is set up to carry out the following steps:
1 . Einstellen des Detektors (12) auf einen ersten Polarisationszustand und Ermitteln mindestens einer ersten Streulichtintensität mittels des Detektors (12),1 . Setting the detector (12) to a first polarization state and determining at least a first scattered light intensity using the detector (12),
2. Einstellen des Detektors (12) auf einen zweiten Polarisationszustand, der von dem ersten Polarisationszustand verschieden ist und Ermitteln mindestens einer zweiten Streulichtintensität mittels des Detektors (12) und 2. Setting the detector (12) to a second polarization state that is different from the first polarization state and determining at least a second scattered light intensity using the detector (12) and
3. Ermitteln eines mathematischen Modells einer Cornea, welches eine 3. Determine a mathematical model of a cornea that has a
Topographie und mechanische Spannungen beschreibt, und Anpassen an die ermittelten Streulichtintensitäten anhand unterschiedlicher Topography and mechanical stresses are described, and adaptation to the determined scattered light intensities using different
Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten für die zwei Polarisationszustände, Light propagation speeds for the two polarization states,
- die Berechnungseinheit (1 1 [.2]) zur Durchführung folgender Schritte eingerichtet ist: - the calculation unit (1 1 [.2]) is set up to carry out the following steps:
1 . Ermitteln einer in der Cornea zu erzeugenden Schnittgeometrie und Anpassen durch Prognostizieren einer Verformung der Cornea anhand des angepassten Modells und 1 . Determining a cutting geometry to be created in the cornea and adapting by predicting a deformation of the cornea based on the adapted model and
2. Ermitteln von Steuerdaten für einen Laserschnitt anhand der angepassten Schnittgeometrie und 2. Determining control data for a laser cut based on the adapted cutting geometry and
- die Steuereinheit (1 1 [.3]) zur Steuerung des Lasers (4), der zweiten - the control unit (1 1 [.3]) for controlling the laser (4), the second
Ablenkeinheit (7') und der Fokussieroptik (8') anhand der Steuerdaten Deflection unit (7') and the focusing optics (8') based on the control data
eingerichtet ist. is set up.
2. Lasersystem (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Auswerteeinheit (1 1 [.1 ]) zum 2. Laser system (1) according to claim 1, wherein the evaluation unit (1 1 [.1]) for
Anpassen des Modells an die Lichtintensitäten eine Topographie der Cornea aus den Streulichtintensitäten ermittelt. Adapting the model to the light intensities determines a topography of the cornea from the scattered light intensities.
3. Lasersystem (1 ) nach Anspruch 1 , umfassend eine Topographiemessvorrichtung, wobei die Auswerteeinheit (1 1 [.1 ]) eingerichtet ist, das Modell vor der Anpassung an die Lichtintensitäten an mittels einer Topographiemessvorrichtung ermittelte oder vorgegebene Topographiedaten der Cornea (3) anzupassen. 3. Laser system (1) according to claim 1, comprising a topography measuring device, wherein the evaluation unit (1 1 [.1]) is set up to adapt the model to topography data of the cornea (3) determined or specified by means of a topography measuring device before adapting to the light intensities .
4. Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in den 4. Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein in the
Detektionsstrahlengang (D) ein Beleuchtungsstrahlengang (C) mit einer Detection beam path (D) an illumination beam path (C) with a
Lichtquelle (10) eingekoppelt ist und die Auswerteeinheit (1 1 [.1 ]) eingerichtet ist zur Durchführung folgender Schritte vor dem Ermitteln der ersten Light source (10) is coupled in and the evaluation unit (1 1 [.1 ]) is set up to carry out the following steps before determining the first
Streulichtintensität: Scattered light intensity:
- Beleuchten einer in einem Untersuchungsbereich angeordneten Cornea (3) mittels der Lichtquelle (10) und - Illuminating a cornea (3) arranged in an examination area using the light source (10) and
- Fokussieren des Detektionsstrahlengangs (D) auf die Cornea (3). - Focusing the detection beam path (D) on the cornea (3).
5. Lasersystem (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der 5. Laser system (1) according to the preceding claim, wherein the
Detektionsstrahlengang (D) eine Optik (13) aufweist, welche Licht der Detection beam path (D) has optics (13) which light the
Lichtquelle (10), das mittels der ersten Ablenkeinheit (7) auf die Cornea (3) gerichtet ist, unabhängig von einer Stellung der ersten Ablenkeinheit (7) senkrecht auf die Cornea (3) lenkt, insbesondere mit Anordnung der Optik auf einer von dem Laser (4) abgewandten Seite der Transferoptik (8). Light source (10), which is directed onto the cornea (3) by means of the first deflection unit (7), is directed perpendicularly onto the cornea (3), regardless of a position of the first deflection unit (7), in particular with the optics arranged on one of the Laser (4) facing away from the transfer optics (8).
6. Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 6. Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein the
Steuereinheit (1 1 [.3]) eingerichtet ist zur Durchführung folgender Schritte: Control unit (1 1 [.3]) is set up to carry out the following steps:
- Aktivieren einer Fixiervorrichtung (14) an der Cornea vor dem Steuern des Lasers (4) und - Activating a fixation device (14) on the cornea before controlling the laser (4) and
- Desaktivieren der Fixiervorrichtung (14) nach dem Steuern des Lasers (4). - Deactivating the fixing device (14) after controlling the laser (4).
7. Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 7. Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein the
Auswerteeinheit (1 1 [.1 ]) eingerichtet ist zur Durchführung folgender Schritte: Evaluation unit (1 1 [.1 ]) is set up to carry out the following steps:
- Aktivieren einer verformenden Fixiervorrichtung (14) in Kontakt mit der Cornea vor dem Ermitteln der Streulichtintensitäten und - Activating a deforming fixation device (14) in contact with the cornea before determining the scattered light intensities and
- Desaktivieren der Fixiervorrichtung (14) nach dem Ermitteln der - Deactivate the fixing device (14) after determining the
Streul ichtintensitäten . Scattered light intensities.
8. Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei8. Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein
- das Anpassen des mathematischen Modells an die ermittelten - adapting the mathematical model to the determined ones
Streulichtintensitäten von der Berechnungseinheit (1 1 .2) oder der Scattered light intensities from the calculation unit (1 1 .2) or the
Steuereinheit (1 1 .3) durchgeführt wird und/oder Control unit (1 1 .3) is carried out and/or
- das Ermitteln und Anpassen der Schnittgeometrie von der - determining and adjusting the cutting geometry of the
Auswerteeinheit (1 1 .1 ) oder der Steuereinheit (1 1 .3) durchgeführt wird. Evaluation unit (1 1 .1) or the control unit (1 1 .3) is carried out.
9. Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 9. Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein the
Detektor (12) ein optischer Kohärenztomograph ist oder zur mit der Detector (12) is an optical coherence tomograph or for use with the
Fokussieroptik (8') konfokalen Detektion ausgebildet ist. Focusing optics (8 ') is designed for confocal detection.
10. Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 10. Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein the
Auswerteeinheit (1 1 [.3]) anhand der ermittelten Streulichtintensitäten eine Tiefe einer Vorderkammer des Auges (2), eine Länge des Auges (2) und eine Dicke der Linse des Auges (2) ermittelt. Evaluation unit (1 1 [.3]) uses the determined scattered light intensities to determine a depth of an anterior chamber of the eye (2), a length of the eye (2) and a thickness of the lens of the eye (2).
1 1 . Lasersystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 1 1 . Laser system (1) according to one of the preceding claims, wherein the
Auswerteeinheit (1 1 .1 ), die Berechnungseinheit (1 1 .2) und die Evaluation unit (1 1 .1), the calculation unit (1 1 .2) and the
Steuereinheit (1 1 .3) dieselbe Einheit (1 1 ) sind und/oder wobei die erste und zweite Ablenkeinheit (7, 7') dieselbe Ablenkeinheit (7) sind und/oder wobei die Transferoptik (8) und die Fokussieroptik (8') dieselbe Optik (8) sind. Control unit (1 1 .3) are the same unit (1 1) and/or wherein the first and second deflection units (7, 7') are the same deflection unit (7) and/or wherein the transfer optics (8) and the focusing optics (8' ) are the same optics (8).
12. Verfahren zum laserchirurgischen Bearbeiten einer Cornea, insbesondere zum Zwecke einer refraktiven Korrektur, mittels eines Ultrakurzpuls-Lasers, umfassend folgende Schritte: 12. Method for laser-surgical processing of a cornea, in particular for the purpose of refractive correction, using an ultra-short pulse laser, comprising the following steps:
1 . tiefenselektives Ermitteln mindestens einer ersten Streulichtintensität mit einem ersten Polarisationszustand aus einer ersten Richtung von der Cornea, 1 . depth-selective determination of at least a first scattered light intensity with a first polarization state from a first direction of the cornea,
2. tiefenselektives Ermitteln mindestens einer zweiten Streulichtintensität mit einem zweiten Polarisationszustand, der von dem ersten Polarisationszustand verschieden ist, aus derselben Richtung, 2. depth-selective determination of at least a second scattered light intensity with a second polarization state, which is different from the first polarization state, from the same direction,
3. Ermitteln eines mathematischen Modells einer Cornea, welches eine 3. Determine a mathematical model of a cornea that has a
Topographie und mechanische Spannungen beschreibt, und Anpassen an die ermittelten Streulichtintensitäten anhand unterschiedlicher Lichtausbreitungsgeschwindigkeiten für die zwei Polarisationszustände, Topography and mechanical stresses are described, and adaptation to the determined scattered light intensities using different Light propagation speeds for the two polarization states,
4. Ermitteln einer in der Cornea zu erzeugenden Schnittgeometrie und Anpassen durch Prognostizieren einer Verformung der Cornea anhand des angepassten Modells und 4. Determine a cutting geometry to be created in the cornea and adapt by predicting a deformation of the cornea based on the adapted model and
5. Ermitteln von Steuerdaten für einen Laserschnitt anhand der angepassten Schnittgeometrie und 5. Determining control data for a laser cut based on the adapted cutting geometry and
6. Steuern des Lasers (4), der ersten Ablenkeinheit (9) und der Fokussieroptik (8) anhand der Steuerdaten eingerichtet ist. 6. Controlling the laser (4), the first deflection unit (9) and the focusing optics (8) is set up based on the control data.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei 13. The method according to the preceding claim, wherein
- zum Anpassen des Modells an die Lichtintensitäten eine Topographie der Cornea aus den Streulichtintensitäten ermittelt wird oder - to adapt the model to the light intensities, a topography of the cornea is determined from the scattered light intensities or
- vor dem Anpassen des Modells an die Lichtintensitäten das Modell an vorgegebene oder mittels einer Topographiemessvorrichtung ermittelte - Before adapting the model to the light intensities, the model is determined to predetermined or using a topography measuring device
Topographiedaten der Cornea (3) angepasst wird. Topography data of the cornea (3) is adjusted.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, wobei die 14. The method according to one of the preceding method claims, wherein the
Cornea (3) vor dem Ermitteln der Streulichtintensitäten mittels einer Cornea (3) before determining the scattered light intensities using a
Fixiervorrichtung (14) verformt wird, insbesondere mit zusätzlicher Ermittlung erster und zweiter Streulichtintensitäten vor dem Verformen der Cornea und/oder nach einem Ende des Verformens. Fixing device (14) is deformed, in particular with additional determination of first and second scattered light intensities before the deformation of the cornea and / or after an end of the deformation.
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