DE102010022760A1

DE102010022760A1 - Ophthalmologisches Gerät zur Photokoagulation oder Phototherapie und Betriebsverfahren für ein solches

Info

Publication number: DE102010022760A1
Application number: DE102010022760A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-08
Also published as: US20130085481A1; WO2011151040A1

Abstract

Die Durchführung einer Photokoagulation oder Phototherapie dauert bisher relativ lange, was für den Patienten unangenehm ist. Zudem kann sich das Patientenauge während des Bestrahlens bewegen, so dass es zu einem Versatz innerhalb des Bestrahlungsmusters kommen kann. Bekannte Bestrahlungssysteme mit elektromechanischen Strahlablenkvorrichtungen sind kostenaufwendig und aufgrund von Verschleißerscheinungen wartungsintensiv. Die Erfindung soll die Photokoagulation oder Phototherapie bei geringem Aufwand in kürzerer Zeit ermöglichen. Zu diesem Zweck ist ein ophthalmologisches Gerät mit einer Strahlungsquelle (1) vorgesehen, die mehrere disjunkte Einzelemitter (2) aufweist, wobei der von der Strahlungsquelle (1) zum Behandlungsbereich (9) führende Therapiestrahlengang (7) zumindest jeweilige Abschnitte verschiedener Einzelemitter (2) simultan auf voneinander beabstandete Flächen im Behandlungsbereich (9) abbildet. Das erlaubt die simultane Erzeugung mehrerer Koagulationsherde und den Verzicht auf elektromechanische Strahlablenkvorrichtungen, was eine verkürzte Behandlungsdauer ermöglicht. Photokoagulation; Phototherapie

Description

Die Erfindung betrifft ein ophthalmologisches Gerät mit einer Strahlungsquelle zur Photokoagulation oder Phototherapie von Gewebe, insbesondere einer Netzhaut, eines Auges, einem von der Strahlungsquelle zu einem Behandlungsbereich führenden Therapiestrahlengang und einem Beobachtungsstrahlengang,
Die Lichtkoagulation oder auch Photokoagulation ist eine seit 1949 eingesetzte Therapie bei verschiedenen Erkrankungen der Netzhaut (Retina), beispielsweise der Netzhautablösung. Wurden anfangs Xenon-Hochdrucklampen und sogar Sonnenlicht verwendet, so werden heute in der Regel kontinuierliche Wellenzüge (engl. „continuous wave”, cw) emittierende Laser als Lichtquelle eingesetzt. Die Photokoagulation wird dann als Laserkoagulation bezeichnet.
Zunächst wird das Auge im Behandlungsbereich platziert, so dass der Therapiestrahlengang auf die Netzhaut fokussiert werden kann, und ein Kontaktglas auf das Auge gesetzt. Mittels eines sogenannten Pilotstrahls mit einer nichtkoagulierenden Strahlungsleistung (nachfolgend aus als Lichtleistung bezeichnet) wird das zu behandelnde Zielgebiet durch das Kontaktglas hindurch visuell auf der Netzhaut markiert. Der Pilotstrahl kann in den Therapiestrahlengang eingekoppelt werden oder mittels eines Strahlabschwächers oder Leistungsmodulators mit der zur Photokoagulation vorgesehenen Strahlungsquelle erzeugt werden. Nach visueller Prüfung des Zielgebiets anhand des Pilotstrahls kann der Behandler manuell den Behandlungsvorgang auslösen. Daraufhin wird das markierte Gebiet mit koagulierender Lichtleistung bestrahlt. Das eingetragene Licht wird beispielsweise im retinalen Pigmentepithel (RPE), einer in der Netzhaut liegenden, einen dunklen Farbstoff (insbesondere Melanin) tragenden Schicht, absorbiert und so ein Koagulationsherd erzeugt. Durch Wärmeleitung wird auch angrenzendes Gewebe erhitzt, wodurch es vernarbt.
Hauptsächliches Anwendungsgebiet der Photokoagulation ist die Fokussierung des Stoffwechsels auf die noch gesunden Bereiche der Netzhaut, indem krankes Gewebe verödet wird. Außerdem kann die Photokoagulation biochemische Kofaktoren stimulieren. Beispielsweise kann so der Krankheitsverlauf einer diabetischen Retinopathie deutlich verlangsamt oder gestoppt werden. Bei Löchern in der Makula oder beginnenden Netzhautabhebungen kann die Narbenbildung dazu genutzt werden, um die Netzhaut an der ihr unterliegenden Schicht des Augapfels, der Aderhaut, festzuheften.
Bei der Behandlung werden je nach zu erzielendem Effekt lokal in den äußeren Schichten oder global in der ganzen Netzhaut Koagulationsherde gesetzt. Beispielsweise werden in mehreren zeitlich voneinander beabstandeten Behandlungssitzungen sukzessiv bis zu etwa 3000 Einzelherde mit einer jeweiligen Bestrahlungsdauer von beispielsweise 100 ms bei einer Bestrahlungsenergie von beispielsweise 100 mW erzeugt. Je nach Zielgebiet der zu setzenden Koagulationsherde werden unterschiedliche Spektralbereiche zur Bestrahlung verwendet. Typischerweise wird grünes Licht verwendet. Gelbes Licht wird für den Bereich der Makula und zur Verödung retinaler Blutgefäße verwendet, rotes Licht für besonders hohe Eindringtiefen, beispielsweise zur Behandlung von Gefäßen der Aderhaut.
Die herkömmliche Photokoagulation hat den Nachteil hoher Kosten für eine Laserstrahlquelle mit einer vergleichsweise hohen Strahlqualität, um die Strahlung in eine üblicherweise 50 μm durchmessende Lichtleitfaser einkoppeln zu können. Damit wird die Strahlung zu den eigentlichen Applikatoren, beispielsweise einer Laser-Spaltlampe, einer Funduskamera oder einem Kopf-Ophthalmoskop transportiert, um dort in den Beobachtungsstrahlengang eingespiegelt zu werden. Das Lasergerät selbst hat typischerweise eine unhandliche Größe von etwa 20 × 30 × 15 cm³. Durch die manuelle Erzeugung einer großen Anzahl einzelner Koagulationsherde dauert die Behandlung zudem relativ lange, typischerweise 20 bis 30 Minuten, was für den Patienten unangenehm ist.
In neuerer Zeit wurde beschrieben, beispielsweise in WO 2005/122872 A2 und WO 2007/035855 A2 , wie die sukzessiv-manuelle Zielsuche mit abtastenden (engl. „scanning”) elektromechanischen Strahlablenkvorrichtungen (engl. „scanner”) im Therapiestrahlengang verbessert werden kann. Diese ermöglichen die automatische Erzeugung von Feldern von Koagulationsherden, die auch als Koagulationsherdmuster (engl. „coagulation pattern”) bezeichnet werden. Mittels der Strahlablenkvorrichtungen wird der Laserstrahl schrittweise positioniert und dann die gewünschte Laserleistung positionsgerecht bereitgestellt.
Diese Form der Laserkoagulation hat den Nachteil, dass der Ablauf des sukzessiven Abtastens und Bestrahlens eines Koagulationsherdmusters bis zu etwa 0,5 s dauert, währenddessen sich das Patientenauge bewegen kann, so dass es zu einem Versatz innerhalb des Musters kommen kann. Weiterhin ist das System der zumeist elektromechanischen Strahlablenkvorrichtungen kostenaufwendig und aufgrund von Verschleißerscheinungen wartungsintensiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Photokoagulation oder Phototherapie bei geringem Aufwand in kürzerer Zeit ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gerät, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 14 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Strahlungsquelle mehrere disjunkte Einzelemitter aufweist und dass der Therapiestrahlengang zumindest jeweilige Abschnitte verschiedener Einzelemitter simultan auf voneinander beabstandete Flächen im Behandlungsbereich abbildet. Im Sinne der Erfindung sind Einzelemitter eigenständige Lichtquellen, die entweder alle gemeinsam, in Gruppen oder unabhängig voneinander angesteuert werden können. Jede der voneinander beabstandeten Flächen ist dabei ein potentieller Koagulationsherd („Koagulationsherd-Fläche”). Aufgrund der Abstände zwischen den bestrahlten Flächen sind die potentiellen Koagulationsherde disjunkt. Die Einzelemitter brauchen nicht zwingend voneinander beabstandet zu sein, sondern können unmittelbar aneinanderstoßen. Die Abstände der Flächen können dann beispielsweise durch optische Elemente im Therapiestrahlengang, beispielsweise Blenden, erzeugt werden. Es muss sich bei den Einzelemittern nicht zwangsläufig um Laser handeln, vielmehr können einzelne oder alle Einzelemitter Leuchtdioden (engl. „Light-Emitting Diode”, LED) ohne stimulierte Emission und ohne Verstärkung sein.
Die Erfindung erlaubt die simultane Erzeugung mehrerer Koagulationsherde, was im Vergleich zur herkömmlichen Vorgehensweise eine verkürzte Behandlungsdauer ermöglicht. Die räumliche Struktur der relativen Anordnung der Einzelemitter zueinander gibt dabei im wesentlichen das erzeugbare Koagulationsmuster vor, wobei einzelne Emitter ausgeschaltet bleiben können, so dass die jeweils zugehörigen potentiellen Koagulationsherde nicht koaguliert werden. Gegenüber dem Stand der Technik kann durch disjunkte Einzelemitter, die simultan disjunkte Koagulationsherde zu erzeugen vermögen, zudem auf aufwendige elektromechanische Strahlablenkvorrichtungen verzichtet werden. Durch eine über die Menge der Einzelemitter hinweg unterschiedlich einstellbare Bestrahlungsleistung und/oder über die Menge der Einzelemitter hinweg unterschiedliche Spektralbereiche kann ein Bestrahlungsrelief erzeugt werden. Die Bestrahlungsleistung kann beispielsweise mittels individueller Leistungsregelkreise für die Einzelemitter eingestellt werden. So ist es auch möglich, mit denselben Einzelemittern zunächst nichtkoagulierende Pilotstrahlen („Pilotstrahlmodus”) und später koagulierende Strahlen („Koagulationsmodus”) zu emittieren. Neben der simultanen räumlichen Formung des Koagulationsmusters ist mit Hilfe einer Steuereinrichtung wahlweise auch eine zeitliche Strukturierung und Formung der Emissionszeiten der Koagulationsherd-Flächen und/oder des Koagulationsmusters möglich.
Beispielsweise kann in einer speziellen Ausführungsform, in der die Einzelemitter zweidimensional verteilt angeordnet sind, eine Folge von sequentiell bestrahlten, disjunkten Linien koaguliert werden, wobei der Behandler vor jeder Linie durch eine Bedienungshandlung die Durchführung der Bestrahlung bestätigen muss. Eine Linie besteht hierbei aus mehreren Koagulationsherd-Flächen, aufgrund der Abstände zwischen diesen ist die Linie also unterbrochen. Die Länge der Linie ist dabei anhand der Anzahl der genutzten Einzelemitter variabel. Bei dieser Ausführungsform wird nach erfolgter Koagulation einer ersten Linie im Koagulationsmodus die zweite potentielle Linie sofort im Pilotstrahlmodus angezeigt und eine Bestätigung durch den Behandler ermittelt. Ist der Behandler einverstanden, löst er den Koagulationsmodus dieser zweiten Linie aus und bekommt sofort eine potentielle dritte im Pilotstrahlmodus angezeigt, bis die Möglichkeiten der zweidimensionalen Emitteranordnung ausgeschöpft sind. Der Behandler kann dann über den Beobachtungsstrahlengang ein neues Behandlungsareal auf der Retina einrichten, um großflächig Koagulationsherde zu setzen. Die Emitter können beispielsweise in einer rechteckigen Matrix aus geraden Zeilen und Spalten angeordnet sein, wobei jede Linie einer jeweiligen Zeile der Matrix oder zumindest einem Teil davon entsprechen. Die Linien müssen aber nicht zwingend gerade sein, es sind auch bei geraden Zeilen und Spalten gekrümmte Verläufe denkbar. Die verschiedenen Linien müssen dabei nicht kongruent sein, denn es ist möglich, dass sie unterschiedliche Krümmungsradien und/oder unterschiedliche Längen aufweisen. Durch die individuelle Ansprechbarkeit der Einzelemitter können beliebige Formen vorgegeben werden. Alternativ zu einer rechteckigen Zeilen-Spalten-Anordnung können die Einzelemitter auch längs gekrümmter oder unregelmäßiger Kurven angeordnet sein.
Vorzugsweise sind die Einzelemitter als Halbleiterdioden, insbesondere als Laserdioden, ausgebildet. Insbesondere können sie in Form mindestens einer Diodenmatrix (engl. „diode array”) auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet sein. Durch parallelversetzte Anordnung mehrerer Substrate kann eine entsprechend höhere Anzahl von Einzelemittern bereitgestellt werden. Solche Strahlungsquellen sind beispielsweise in Form von oberflächlich emittierenden Vertikalresonatorlasern (engl. „Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser”, VCSEL) kommerziell verfügbar. Diese haben zudem den Vorteil einer engen Strahlbündelung, so dass auf spezielle Zusatzoptiken zur Kollimation der Laserstrahlung auf die Netzhaut verzichtet werden kann. Ein einzelner VCSEL als Einzelemitter kann aufgrund seiner intrinsischen Bündelung beispielsweise eine einzelne Koagulationsherd-Fläche mit einem Durchmesser von 200 μm auf der Netzhaut erzeugen. Eine VCSEL-Matrix kann beispielsweise 5×5 Laserdioden als Einzelemitter aufweisen. Daneben sind beispielsweise aus US 2006/0215950 A1 Diodenlasermatrizen bekannt, die als „LED-Laser-Arrays” bezeichnet werden. Sie können beispielsweise Hunderte von Einzelemittern umfassen. Im Vergleich zu Gas- oder Festkörperlasern weisen Halbleiterlaser generell eine bessere thermische Effizienz auf, so dass sie in unmittelbarer Nähe des Patienten und des Behandlers betrieben werden können, ohne diese zu beeinträchtigen. Insbesondere ist die Einkopplung in das Gerät in nächster Nähe zum Auge möglich. Diodenlasermatrizen können durch Regelung der Strahlungsleistung unterhalb der Laserschwelle erfindungsgemäß als Leuchtdiodenmatrizen eingesetzt werden.
Es ist möglich, aber nicht zwingend notwendig, dass zur Abbildung der Einzelemitter in den Behandlungsbereich mehrere Optiken im Therapiestrahlengang nebeneinander angeordnet sind. Es kann sich dabei beispielsweise um Mikrolinsen handeln, insbesondere in Form einer Anordnung, die der Anordnung der Einzelemitter entspricht, jedoch in Abhängigkeit des Abstandes von den Einzelemittern skaliert ist. Beispielsweise können die Optiken matrixförmig angeordnet sein. Die Optiken dienen vorzugsweise der Kollimation der Lichtstrahlung und/oder der Verbesserung der Strahlqualität und/oder der Definition der Flächengrößen und der Strahlprofile. Durch jeweils eine Optik (Mikrolinse) können ein einzelner oder aber simultan mehrere Einzelemitter abgebildet werden: Bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen mindestens eine der Optiken vor einer jeweiligen Gruppe mehrerer Einzelemitter so angeordnet ist, dass sie auf von diesen Einzelemittern emittiertes Licht wirkt, diese also simultan in den Behandlungsbereich abbildet.
Vorteilhafterweise kann das Gerät so ausgebildet sein, dass verschiedene Einzelemitter der Gruppe unterschiedliche, insbesondere disjunkte Spektralbereiche emittieren. Dadurch kann eine Koagulationsherd-Fläche je nach Art der Behandlung in unterschiedlichen Farben bestrahlt werden. Vorzugsweise sind mehrere oder gar alle Gruppen von Einzelemittern auf diese Weise spektral variabel ausgebildet. Die Einzelemitter einer jeweiligen Gruppe können auch als Subemitter eines Einzelemitters angesehen werden, wobei die ganze betreffende Gruppe als der eigentliche Einzelemitter anzusehen ist.
Vorzugsweise weist das Gerät mehrere Gruppen von Einzelemittern auf, wobei jede dieser Gruppen hinter einer jeweiligen gemeinsamen Optik (zur Abbildung der betreffenden Gruppe in den Behandlungsbereich) angeordnet ist und mindestens ein Einzelemitter jeder Gruppe zur Emission von nichtkoagulierendem Licht und mindestens ein anderer Einzelemitter jeder Gruppe, insbesondere mindestens zwei andere Einzelemitter mit voneinander verschiedenen Emissionsspektralbereichen, zur Emission von koagulierendem Licht ausgebildet sind. So können simultan Pilotstrahlen für die betreffenden Koagulationsherd-Flächen erzeugt werden, wobei auf aufwendige Strahlabschwächer verzichtet werden kann. Beispielsweise emittiert der einzige nichtkoagulierende Einzelemitter einer beispielhaften Gruppe mit einer reinen Beleuchtungslichtleistung von 1,5 mW im roten Spektralbereich im Gegensatz zu einer Koagulationslichtleistung von 100 mW dreier koagulierenden grüner Einzelemitter der Gruppe. Zusätzlich oder alternativ zu einer geringeren Leistung können die Pilotstrahlen eine ausschließlich nichtkoagulierende Farbe aufweisen. Die koagulierenden Einzelemitter einer/jeder Gruppe können alternativ voneinander verschiedene Spektralbereiche abgeben, beispielsweise rot, gelb und grün. Zweckmäßigerweise sind sie dann voneinander unabhängig ansteuerbar.
Erfindungsgemäß sind die Leuchtdioden- oder Laserdiodenmatrizen also wahlweise aus nur einer Emitterart, beispielsweise mit einer Zentralwellenlänge von 532 nm oder 580 nm oder 630 nm, oder aus einer Mischung verschiedener Emitterarten (mit unterschiedlichen Zentralwellenlängen) zusammengesetzt und haben wahlweise je eine Mikrolinse vor jedem Einzelemitter oder eine Mikrolinse fasst eine jeweilige Gruppe aus mehreren Einzelemittern zu einer bestrahlten Fläche zusammen, um eine Leistungssteigerung in der Fläche zu erhalten. In der zusammengefassten Anordnung kann beispielsweise eine rote Leuchtdiode als nichtkoagulierende Pilotstrahlquelle dienen und drei weitere grüne Leuchtdioden als koagulierende Therapiestrahlquellen, um eine ortsgenaue Überlagerung und Anzeige der potentiellen Koagulationsherd-Flächen zu ermöglichen. Andererseits können zur Anzeige der potentiellen Koagulationsherd-Flächen auch die eigentlichen Therapiestrahlungsemitter in einem Niedrigleistungsmodus (Pilotstrahlmodus) eingesetzt werden, sofern ihre Regelung dies zulässt.
Alternativ zur Einstellung der Einzelemitter auf eine koagulierenden Bestrahlungsleistung, mit der Gewebe irreversibel zerstört wird (Koagulationsmodus), und zur Einstellung einer nichtkoagulierenden Leistung im Pilotstrahlmodus, der lediglich eine optische Beleuchtung zur Anzeige eines späteren Behandlungspunktes ohne Wirkung auf das Gewebe darstellt, kann ein Teil der Einzelemitter oder die gesamte Strahlungsquelle erfindungsgemäß eine dritte Leistungsstufe zwischen der nichtkoagulierenden Bestrahlungsleistung des Pilotstrahlmodus und dem Koagulationsmodus derart bereitstellen, dass eine Stimulation des Gewebes unterhalb der Koagulationsschwelle erfolgt (nachfolgend als Lasertherapiemodus bezeichnet). Beispielsweise kann die dritte Leistungsstufe durch Einschalten einer echten Untermenge von Einzelemittern einer Gruppe erfolgen, wenn alle Einzelemitter der Gruppe zusammen eine in Summe koagulierende Lichtleistung emittieren.
Vorteilhafterweise stellt die Strahlungsquelle neben der getakteten kontinuierlichen Strahlungsemission für den Koagulationsmodus eine gepulste Strahlungsemission mit Pulslängen vom Femtosekunden-Bereich bis zum Millisekunden-Bereich, insbesondere vom Nanosekunden- bis zum Mikrosekunden-Bereich für den Lasertherapiemodus bereit, für den die Einzelemitter als Laserdioden ausgebildet sein müssen. In dieser gepulsten Betriebsart im Lasertherapiemodus ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch die Durchführung einer selektiven Retinatherapie (SRT) oder einer Retina-Regenerations-Therapie (2RT) möglich, welche eine photoakustische Wirkung insbesondere im retinalen Pigmentepithel zur Therapie der Retina erzeugen. Im Sinne der Erfindung ist vorgesehen, dass anstelle des im folgenden beschriebene Koagulationsmodus alternativ auch der Lasertherapiemodus verwendet werden kann.
Im Sinne der Erfindung weist ein nichtkoagulierender Einzelemitter eine Regelung auf, die die von ihm emittierte Strahlungsleistung derart regelt, dass die Strahlung auf die Netzhaut koagulationsfrei absorbiert und/oder gestreut und/oder reflektiert wird. Die geregelte Strahlungsleistung kann dabei fixiert oder einstellbar sein. Bei einstellbarer Strahlungsleistung kann der betreffende Einzelemitter Strahlung wahlweise mit Pilotstrahl-Leistung, Lasertherapie-Leistung oder Koagulationsleistung emittieren. Die Regelung kann beispielsweise als elektronischer Schaltkreis ausgeführt sein.
Nach Einbringen eines photoaktivierbaren Wirkstoffs, insbesondere eines monoaktiven Benzoporphyrinderivats, beispielsweise C₄₁H₄₂N₄O₈, in den Behandlungsbereich kann durch gleichzeitiges Einschalten mehrerer bis aller Einzelemitter der erfindungsgemäßen Strahlungsquelle, insbesondere ausschließlich mehrerer bis aller nichtkoagulierenden Einzelemitter, der Wirkstoff in einem Wirkungsquerschnitt beliebiger Form selektiv parallel aktiviert werden.
Vorteilhafterweise können die Pilotstrahlen-Einzelemitter im roten Bereich auf diese Weise als Photodynamische-Therapie-Bestrahlungs-Matrix (PDT-Bestrahlungs-Matrix) zur Kombinationstherapie verwendet werden. In Kombination mit einem bildgebenden System inklusive Bewegungsverfolgungs-Algorithmus ist es möglich, pathologische neovaskuläre Blutgefäße zu zerstören, während in enger Nachbarschaft lokalisierte „unauffällige” Gefäße unversehrt bleiben, da die therapeutische Wirkung nur in den Gewebeteilen einsetzt, die den Wirkstoff aufgenommen haben und aktivierend bestrahlt werden.
Daneben kann das ophthalmologische Gerät, vorzugsweise im sichtbaren Spektralbereich und besonders bevorzugt im blauen oder gelben Wellenlängenbereich (sogenannte Blau-Gelb-Perimetrie), auch als Mikroperimeter zur schnellen Gesichtsfeldanalyse mit 2D-Submustern verwendet werden. Dabei ist der leistungsschwache Pilotstrahlmodus einzustellen.
Die Emissionsdauern und/oder Emissionsleistungen der Einzelemitter (insbesondere Leuchtdioden oder Laserdioden) können konstant-identisch oder wahlweise konstant unterschiedlich sein oder unterschiedlich variieren. Vorzugsweise sind die Einzelemitter hinsichtlich Emissionsdauern und/oder Emissionsleistungen unabhängig voneinander ansteuerbar. Dies ermöglicht höchste Flexibilität bei der Operationsplanung und -durchführung.
Vorteilhafterweise können mehrere Gruppen von Einzelemittern oder zumindest eine echte Untermenge der Einzelemitter zur Emission von weißem Licht mit einer nichtkoagulierenden Beleuchtungslichtleistung ausgebildet sein. Auf diese Weise kann nicht nur die Pilot- und Therapiestrahlung durch Einzelemitter bereitgestellt werden, sondern auch eine retinale Beleuchtung des Operationsumfeldes. Es kann sich bei diesen Einzelemittern beispielsweise um Weißlicht-Leuchtdioden oder um eine Untergruppe von RGB-LED handeln. Insbesondere können bei matrixförmiger Anordnung der Einzelemitter die weiß-emittitierenden Einzelemitter oder Untergruppen in den äußeren Feldern der Einzelemitter-Matrix angeordnet sein. Optional können die weiß-emittierenden Einzelemitter oder Untergruppen zur homogenen Ausleuchtung des OP-Feldes direkt in den Behandlungsbereich abgebildet werden. Zu diesem Zweck kann der Therapiestrahlengang im Bereich dieser Einzelemitter frei von Optiken (Einzeloptiken und Gruppenoptiken) sein. Die Weißlichtbeleuchtung kann vorteilhafterweise durch eine Steuereinheit zeitlich und räumlich strukturiert angesteuert werden, beispielsweise um im Falle einer Spaltlampe unterschiedliche Lichtspalte zu erzeugen. Neben dieser Variation von geraden Lichtspalten unterschiedlicher Größe und -orientierung ohne bewegliche Teile sind auch gekrümmte Spalte oder Freiformspalte möglich.
Eine linear-matrixförmige Anordnung der Einzelemitter erlaubt insbesondere die Anwendung von linienförmigen Behandlungs-„Kämmen”, welche das Vorhandensein eines digitalen bildgebenden Systems und die Anpassung einer flächigen Behandlungsemittermatrix an dieses Bild nicht zwingend erfordern. Außerdem kann zusätzlich auch ein eindimensional ortsauflösender Liniendetektor mit einem automatisierten Versatz/Vorschub einer zu bestrahlenden Linie verwendet werden, um eine lineare (Bild-)Koagulation mit optischer Rückkopplung durchzuführen. Dabei können Einzelemitter für eine nachfolgende linienförmige Bestrahlung automatisch ausgewählt werden. In einer besonderen Ausführungsform können die Einzelemitter ausschließlich längs mindestens einer Geraden angeordnet sein, wobei ein Detektionsstrahlengang die betreffenden Flächen des Behandlungsbereichs auf mindestens eine Zeile mehrerer Detektorelementen abbildet. Es kann sich beispielsweise um mehrere parallele Geraden handeln, wenn die Einzelemitter als rechteckige Matrix in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Dadurch können bei sequentieller linienweiser Koagulation bildgestützt Informationen für eine Auswahl der Einzelemitter für die nachfolgende Koagulationslinie ermittelt werden. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, um gesundes Gewebe von der linienförmigen Bestrahlung auszunehmen, wenn mittels der Detektorelemente gesundes Gewebe im Bereich der nächsten Bestrahlung ermittelt wird. Der oder die Einzelemitter im Bereich des gesunden Gewebes können dann bereits im Pilotstrahlmodus ausgeschaltet bleiben. Der Behandler kann mittels eines besonderen Bedienelementes jedoch auch die Bestrahlung dieses Bereiches erzwingen. Anstelle eines Liniendetektors kann auch ein zweidimensional ortsauflösender Matrixdetektor verwendet werden, dessen zweidimensionales Bild nur bereichsweise ausgewertet wird.
Vorteilhafterweise sind die Optiken Mikrolinsen, insbesondere in Form einer zusammenhängenden Matrix. Mikrolinsen sind kommerziell mit geringem Aufwand verfügbar. Eine Mikrolinsenmatrix kann unmittelbar auf die Strahlungsquelle aufgesetzt sein und insbesondere bündig mit dieser abschließen.
Vorzugsweise ist der Therapiestrahlengang frei von zum Abtasten des Behandlungsbereichs beweglichen Spiegeln und frei von zum Abtasten des Behandlungsbereichs beweglichen Linsen und frei von Lichtwellenleitern. Der Verzicht auf bewegliche optische Elemente wie Spiegel und Linsen ermöglicht weitgehende Wartungsfreiheit des Geräts und darüber hinaus ebenso wie der Verzicht auf Lichtwellenleiter einen geringen Kosten- und Wartungsaufwand. Durch den Verzicht auf faseroptische Komponenten werden zudem Verluste an Strahlungsenergie signifikant vermindert. Der Verzicht wird erst durch die geringen Abmessungen (im cm³-Bereich) und die geringe Abwärme (nur etwa 35 W bei etwa 2 W bis 5 W optischer Leistung) einer Leucht- oder Laserdiodenmatrix als strukturierte Strahlungsquelle möglich.
Vorteilhafterweise kann im Therapiestrahlengang eine Zoomoptik angeordnet sein, um den Abbildungsmaßstab und damit die Größe und die Abstände der Koagulationsherd-Flächen verändern zu können.
Vorzugsweise sind die Einzelemitter und insbesondere vorgeschaltete Optiken so ausgebildet, dass ein Wertverhältnis eines Abstands zwischen zwei nächstliegenden Koagulationsherd-Flächen im Behandlungsbereich zu einem Durchmesser einer der Flächen zwischen eins und zwei beträgt. Durch diese Geräteeigenschaft wird eine möglichst effiziente Behandlung mit möglicht geringen Nebenwirkungen ermöglicht.
Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Koagulationsherd-Flächen können für eine bestimmte Flächengröße unabhängig von insbesondere gleichzeitigen Änderungen der Flächengröße und Flächenabstände beispielsweise dadurch verändert werden, dass Untermengen der Einzelemitter ausgeschaltet bleiben. Beispielsweise kann, wenn nur jeder zweite Einzelemitter eingeschaltet wird, dieselbe Flächengröße bei etwa doppeltem Flächenabstand bestrahlt werden.
Alternativ oder zusätzlich können die Zwischenräume beispielsweise mittels digitaler Mikrospiegelfelder (engl. „digital micro-mirror device”, DMD) verändert werden.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, in denen eine Steuereinheit eingerichtet ist zum sukzessiven Einschalten verschiedener, insbesondere disjunkter Untermengen aller Einzelemitter, insbesondere mit mindestens zwei Elementen in jeder Untermenge, weiter insbesondere mit kongruenten Einhüllenden dieser Untermengen. Zweckmäßigerweise wird jede Untermenge ausgeschaltet, bevor die nächste Untermenge eingeschaltet wird. Dieser Ablauf ermöglicht die Simulation einer Abtastbewegung. Vorzugsweise sind die Einzelemitter jeweils einer Untermenge linienförmig angeordnet, wobei die so ausgebildeten Linien parallel verlaufen, so dass die Einhüllende ein Rechteck ist. Dies ermöglicht eine schnelle linienförmige Abtastung ohne (elektro-)mechanische Strahlablenkvorrichtung. Insbesondere kann die Steuereinheit bei einer solchen linienförmigen Abtastung ausschließlich weiß-emittierende Einzelemitter einschalten, um die Bewegung einer Spaltlampe zu ersetzen. Eine in der Strahlungsquelle integrierte weiße Umfeldbeleuchtung ermöglicht somit in Art einer digitalen Spaltlampe den Verzicht auf die herkömmliche Spaltbeleuchtung.
Zweckmäßigerweise ist der Therapiestrahlengang in den Beobachtungsstrahlengang des ophthalmologischen Geräts eingekoppelt. Das ermöglicht eine hohe Genauigkeit bei der Prüfung der Übereinstimmung von momentanem Behandlungsbereich und beabsichtigtem Zielgebiet. Die Einkopplung in einen Beobachtungsstrahlengang kann beispielsweise über einen starren oder wahlweise in den Beobachtungsstrahlengang beweglichen Teilerspiegel erfolgen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Strahlungsquelle derart durch eine Batterie und/oder einen Akkumulator versorgt oder versorgbar ist, dass das ophthalmologische Gerät netzfrei betreibbar ist. Das ermöglicht eine signifikant höhere Bewegungsfreiheit des Behandlers, da auf ein Netzkabel verzichtet werden kann. Insbesondere wird dadurch die im Stand der Technik bestehende Gefahr von Behandlungsfehlern im Grenzbereich der Bewegungsfreiheit vermieden.
Das erfindungsgemäße Gerät kann als Koagulator bezeichnet werden. Es kann sich insbesondere um eine Spaltlampe, eine Funduskamera oder ein Kopf-Ophthalmoskop handeln.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben eines wie oben beschrieben ausgebildeten Geräts, wobei folgende Schritte durchgeführt werden, insbesondere durch eine Steuereinheit nach dem vorhergehenden Anspruch:

– Einschalten eines Einzelemitters mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung in jeder gemeinsam durch eine gemeinsame Optik abgebildeten Gruppe von Einzelemittern (zur simultanen Pilotstrahlenemission),
– Identifizieren eines Signals zur Koagulation und
– Einschalten mindestens eines Einzelemitters mit koagulierender Strahlungsleistung in jeder der Gruppen (zur Erzeugung von Koagulationsherden).

Vorteile dieses Verfahrens sind die kurze Behandlungsdauer und die konstante relative Lage der bestrahlten Koagulationsherd-Flächen. Die zur Pilotstrahlenemission eingeschalteten Emitter und die zur Koagulation eingeschalteten Emitter können dabei identisch sein, indem sie mit entsprechend unterschiedlicher elektrischer Leistung betrieben werden.
Die Erfindung umfasst ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines wie oben beschrieben ausgebildeten Geräts, wobei folgende Schritte durchgeführt werden,

– Einschalten mehrerer Einzelemitter zur Bestrahlung längs einer ersten Linie mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung,
– Identifizieren eines Signals zur Koagulation,
– Einschalten mehrerer Einzelemitter zur Bestrahlung längs der ersten Linie mit koagulierender Strahlungsleistung und
– Wiederholen der vorgenannten Schritte mit mehreren anderen Einzelemittern zur Bestrahlung längs einer zweiten Linie, die von der ersten Linie disjunkt ist.

Vorteile dieses Verfahrens sind die kurze Behandlungsdauer und die konstante relative Lage der bestrahlten Koagulationsherd-Flächen. Die bei einer jeweiligen Linie zur Pilotstrahlenemission eingeschalteten Emitter und die zur Koagulation eingeschalteten Emitter können dabei identisch sein, indem sie mit entsprechend unterschiedlicher elektrischer Leistung betrieben werden.
Die Erfindung umfasst auch eine Steuereinheit für ein wie oben beschrieben ausgebildetes Gerät sowie ein Computerprogramm für eine solche Steuereinheit, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sind. Das Computerprogramm ist zweckmäßigerweise auf einem Datenträger gespeichert und umfasst:

– ein Softwaremodul zum Einschalten eines Einzelemitters mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung in jeder gemeinsam durch eine gemeinsame Optik abgebildeten Gruppe von Einzelemittern zur simultanen Pilotstrahlenemission,
– ein Softwaremodul zum Identifizieren eines Signals zur Koagulation und
– ein Softwaremodul zum Einschalten mindestens eines Einzelemitters mit koagulierender Strahlungsleistung in jeder der Gruppen zur Koagulation.

Es kann sich um verschiedene Softwaremodule oder um ein und dasselbe Softwaremodul für alle Verfahrensschritte handeln.
In einer alternativen Ausprägung kann das Computerprogramm umfassen:

– ein Softwaremodul zum Einschalten mehrerer Einzelemitter zur Bestrahlung längs einer ersten Linie mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung,
– ein Softwaremodul zum Identifizieren eines Signals zur Koagulation und
– ein Softwaremodul zum Einschalten mehrerer Einzelemitter zur Bestrahlung längs der ersten Linie mit koagulierender Strahlungsleistung, wobei das Computerprogramm eingerichtet ist zum wiederholten Aufrufen der vorgenannten Softwaremodule mit mehreren anderen Einzelemittern zur Bestrahlung längs einer zweiten Linie, die von der ersten Linie disjunkt ist.

Auch hier kann es sich um verschiedene Softwaremodule oder um ein und dasselbe Softwaremodul für alle Verfahrensschritte handeln.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
1 und 2 einfarbige Leuchtdiodenmatrizen,
3. und 4 zweifarbige Leuchtdiodenmatrizen,
5 und 6 zweifarbige Leuchtdiodenmatrizen mit integrierter Umfeldbeleuchtung,
7 eine einfarbige Leuchtdiodenmatrix mit zusätzlichen Optiken,
8 eine Spaltlampe mit externem Koagulator,
9 eine Spaltlampe mit internem Koagulator,
10 ein Kopf-Ophthalmoskop mit herkömmlicher Umfeldbeleuchtung und
11 ein Kopf-Ophthalmoskop mit integrierter Umfeldbeleuchtung.
In allen Zeichnungen tragen übereinstimmende Teile gleiche Bezugszeichen.
1 zeigt eine Leuchtdiodenmatrix als strukturierte Strahlungsquelle 1 mit beispielsweise 6×6 Einzelemittern 2, die Licht in einem für alle Emitter 2 identischen Spektralbereich von beispielsweise 511 nm bis 553 nm (Zentralwellenlänge 532 nm) abgeben, in schematischer Darstellung. Die Strahlungsquelle 1 kann im Sinne der Erfindung als Hauptbestandteil eines Koagulators (nicht abgebildet) eingesetzt werden. Der Koagulator kann dabei Teil eines komplexeren Geräts (nicht abgebildet) sein. Der Therapiestrahlengang und der Behandlungsbereich sind der Übersicht halber nicht abgebildet.
Die Einzelemitter 2 sind Halbleiterleuchtdioden, die äquidistant auf einem gemeinsamen Substrat 17 angeordnet sind. In Teilfigur 1A ist die Matrix 1 in Draufsicht dargestellt, in Teilfigur 1B in Seitenansicht. In der Seitenansicht sind die unmittelbar mit dem Matrixsubstrat 17 verbundenen 36 Mikrooptiken 3 in der beispielhaften Form einer einstückigen Mikrolinsenmatrix erkennbar. Jeder Einzelemitter 2 ist dadurch mit einer eigenen Mikrooptik 3 versehen. Mit einer solchen Anordnung können beispielsweise 36 voneinander beabstandete Koagulationsherd-Flächen bestrahlt und dadurch eine entsprechende Zahl von Koagulationsherden erzeugt werden. Die Einzelemitter 2 sind unabhängig voneinander ansteuerbar, so dass beliebige Zusammenstellungen von Koagulationsherd-Flächen erzeugt werden können. Die Einzelemitter 2 können anstelle von Leuchtdioden als Laserdioden ausgebildet sein.
In alternativen Ausführungsformen kann die Matrix 1 jede beliebige Anzahl m × n (m, n natürliche Zahlen) von Einzelemittern 2 (und eine entsprechende Zahl von Optiken 3) aufweisen. Dies gelingt beispielsweise durch bündiges Anordnen mehrerer Substrate nebeneinander, wobei jedes eine eigene Leuchtdiodenmatrix trägt.
2 zeigt eine mit 1 identische Leuchtdiodenmatrix 1, die jedoch nur neun Mikrooptiken 3 aufweist, die größer sind als die Mikrooptiken in 1. Jede Mikrooptik 3 wirkt auf das Licht einer jeweiligen Gruppe von vier Einzelemittern 2, die mit dick gezeichneter Umrandung dargestellt ist. Dadurch können zwar nur maximal neun voneinander beabstandete Koagulationsherd-Flächen bestrahlt werden. Durch die Möglichkeit, von null bis vier Einzelemitter einer Gruppe einzuschalten, kann jedoch die Bestrahlungsleistung jeder Gruppe stufenweise gewählt werden. Teilfigur 2B zeigt auch hier die Seitenansicht.
Mittels einer einstellbaren Regelungsschaltung für den Diodenstrom der Einzelemitter 2 ist auch eine stufenlose Einstellung der Bestrahlungsleistung möglich.
In 3 ist eine Leuchtdiodenmatrix 1 mit beispielsweise 6×6 Einzelemittern 2 zweier verschiedener Spektralbereiche dargestellt. Die Einzelemitter 2.1, die ein Viertel der Gesamtmenge der Einzelemitter 2 darstellen, geben Licht in einem Spektralbereich von beispielsweise 600 nm bis 630 nm mit einer nicht koagulierenden Strahlungsleistung von beispielsweise 1,5 mW pro Einzelemitter 2 ab. Diese Einzelemitter 2 sind in einer regelmäßigen Anordnung gleichmäßig über die Matrix 1 verteilt. Die übrigen Einzelemitter 2.2 geben Licht in einem Spektralbereich von beispielsweise 430 nm bis 460 nm mit einer koagulierenden Strahlungsleistung von beispielsweise 100 mW ab. Teilfigur 3B zeigt auch hier die Seitenansicht. Die Einzelemitter 2 können anstelle von Leuchtdioden als Laserdioden ausgebildet sein. Insbesondere können ausschließlich die koagulierenden Einzelemitter 2.2 als Laserdioden ausgebildet sein, während die nichtkoagulierenden Einzelemitter 2.1 als Leuchtdioden ausgebildet sind.
In 4 ist eine mit 3 identische Leuchtdiodenmatrix 1 dargestellt, wobei wiederum jeweils vier Einzelemitter 2 zu einer dick umrandet dargestellten Gruppe mit gemeinsamer Optik 3 zusammengefasst sind. Teilfigur 4B zeigt auch hier die Seitenansicht. Die Gruppen sind so gebildet, dass jede Optik 3 jeweils einen der nichtkoagulierenden Einzelemitter 2.1 abbildet. Die Koagulation ist hier in neun Flächen mit jeweils drei Intensitätsstufen möglich (1 bis drei koagulierende Einzelemitter 2.2, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind). Wenn alle koagulierenden Einzelemitter 2.2 einer Gruppe (vorzugsweise aller Gruppen) ausgeschaltet sind, kann der betreffende nichtkoagulierende Einzelemitter 2.1 der Gruppe(n) zur Pilotstrahl(en)-Emission dienen.
5 zeigt eine Leuchtdiodenmatrix 1 mit beispielsweise 6×6 Einzelemittern 2 dreier verschiedener Spektralbereiche. Die Spektralbereiche der koagulierenden Einzelemitter 2.2 und der nichtkoagulierenden Einzelemitter 2.1 sind disjunkt, während die am äußeren Rand befindlichen Einzelemitter 2.3 in einer Ringanordnung weißes Licht mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung als Umfeldbeleuchtung abgeben. In der in Teilfigur 5B dargestellten Seitenansicht ist erkennbar, dass vor diesen Einzelemittern 2.3 keine Optiken 3 angeordnet sind, so dass der gesamte Behandlungsbereich ausgeleuchtet wird. Mit dieser Anordnung können mittels der koagulierenden Einzelemitter 2.2 zwölf voneinander beabstandete Koagulationsherd-Flächen im Behandlungsbereich bestrahlt werden. Die nichtkoagulierenden Einzelemitter 2.2 dienen zur Darstellung von vier Pilot-Flächen im Behandlungsbereich. Zweckmäßigerweise wird währenddessen die Umfeldbeleuchtung durch die Einzelemitter 2.3 ausgeschaltet.
Anstelle der Ringanordnung am äußeren Rand der Matrix 1 kann beispielsweise jede Gruppe ringsum von umfeldbeleuchtenden Einzelemittern 2.3 umgeben sein. Auch hier sind zweckmäßigerweise die Einzelemitter 2.3 frei von Optiken 3.
In 6 ist eine mit 5 identische Leuchtdiodenmatrix 1 dargestellt, wobei jeweils mehrere Einzelemitter 2, hier beispielweise ein nichtkoagulierender Einzelemitter 2.1 und drei koagulierende, unabhängig voneinander ansteuerbare Einzelemitter 2.2 zu einer Gruppe mit einer jeweiligen gemeinsamen Optik 3 zusammengefasst sind. In dieser Anordnung können mittels der Einzelemitter 2.2 im Behandlungsbereich simultan vier Koagulationsherd-Flächen mit variabler Leistung bestrahlt werden. Alternativ oder zeitgleich damit können mittels der Einzelemitter 2.1 simultan vier Pilotstrahlen erzeugt werden. Alternativ oder gleichzeitig kann mittels der Einzelemitter 2.3 eine Umfeldbeleuchtung im Behandlungsbereich erfolgen.
7 zeigt in Seitenansicht eine schematische Darstellung einer Strahlungsquelle 1 mit beispielsweise 3×3 Laserdioden 2 samt Optiken 3 auf einem Substrat 17 und einem zusätzlichen Mikrolinsensystem 4 und einem diesem nachgeschalteten Mikroblendensystem 5, die zur Verbesserung der Abbildungsqualität dienen. Durch diese Anordnung wird beispielsweise ein Übersprechen zwischen den Unterstrahlengängen der Einzelemitter 2 vermindert.
In 8 ist als Gerät 6 schematisch eine Spaltlampe, die an sich im Stand der Technik bekannt ist, erfindungsgemäß mit einer Leuchtdiodenmatrix, beispielsweise gemäß 4, als strukturierter externer Strahlungsquelle 1 dargestellt. Der Therapiestrahlengang 7 verläuft von der Strahlungsquelle 1, genauer gesagt von den Einzelemittern 2, zur Netzhaut des Auges 8, welche den Behandlungsbereich 9 darstellt. Er ist über einen feststehenden Teilerspiegel 10 als Verbindungselement (engl. „link”) in den Beobachtungsstrahlengang 11 eingekoppelt. Ein Beleuchtungsstrahlengang 12 mit einer Quecksilberlampe als separate Lichtquelle 13 dient zur spaltförmigen Beleuchtung des Behandlungsbereichs 9. Durch Okulare 14 kann ein Behandler die Auftreffpunkte der neun Pilotstrahlen der nichtkoagulierenden Einzelemitter 2.1 im Behandlungsbereich 9 visuell wahrnehmen und eine simultane Photokoagulation mittels der koagulierenden Einzelemitter 2.2 in den entsprechenden neun Flächen auslösen. Im Therapiestrahlengang 7 ist eine Zoomoptik 18 angeordnet, um die Abbildungseigenschaften des Strahlengangs variabel einstellen zu können.
Durch die Art der Einkopplung über ein lösbar am Gerät 6 befestigtes Verbindungselement 10 kann die Strahlungsquelle 1 vom Gerät 6 getrennt und anderweitig verwendet werden.
Anstelle von Okularen 14 können beispielsweise Digitalkameras im Beobachtungsstrahlengang 11 angeordnet sein. Anstelle einer binokularen Anordnung kann auch nur ein einzelnes Okular beziehungsweise eine einzelne Digitalkamera vorgesehen sein. Digital aufgenommene Bilder können beispielsweise in Echtzeit auf einer angeschlossenen Steuereinheit oder deren Datensichtgerät bildlich dargestellt werden. Zu diesem Zweck können die digitalen Bilder insbesondere drahtlos zur Steuereinheit übermittelt werden, um eine große Bewegungsfreiheit zu ermöglichen. Bei zwei separaten Digitalkameras kann stereoskopisch eine dreidimensionale Ansicht ermittelt und auf einem passenden Datensichtgerät bildlich dargestellt werden.
9 zeigt eine weitgehend der 8 entsprechende Spaltlampe als Gerät 6, wobei die strukturierte Strahlungsquelle 1 und eine zugehörige Steuereinheit 15 permanent in das Gerät 6 integriert sind. Die Bedienelemente der Strahlungsquelle 1 können ergonomisch dadurch in das Bedienungskonzept der Spaltlampe 6 integriert werden.
In 10 ist ein Querschnitt eines Kopf-Ophthalmoskops, das an sich bekannt ist, als Gerät 6 dargestellt, das neben einem Abschluss 19 für eine externe Lichtquelle (nicht dargestellt) zur herkömmlichen Umfeldbeleuchtung längs eines Beleuchtungsstrahlengangs 12 erfindungsgemäß eine strukturierte Strahlungsquelle 1 zur Photokoagulation aufweist. Der Beleuchtungsstrahlengang 12 und der Therapierstrahlengang 7 werden über einen Teilerspiegel 10 gekoppelt, bevor sie über einen Spiegel 16 in den Beobachtungsstrahlengang 11 eingekoppelt werden. Die Strahlungsquelle 1 auf ihre Steuereinheit 15 montiert, die auch die Stromversorgung (nicht abgebildet) der Strahlungsquelle 1 enthält.
11 zeigt ein Kopf-Ophthalmoskop als Gerät 6, bei dem eine strukturierte Strahlungsquelle 1, beispielsweise gemäß 6 mit weißemittierenden, nichtkoagulierenden Einzelemittern 2.3, neben der Photokoagulation auch der Umfeldbeleuchtung dient. Ein Anschluss und Lichtleiter zu einer externen Lichtquelle sind damit nicht notwendig, was dem Behandler zu einer signifikant verbesserten Bewegungsfreiheit verhilft. Die Steuereinheit 15 bedarf lediglich einer flexibel ausbildbaren elektrischen Zuleitung. Im übrigen entspricht das Gerät 6 dem in 10 dargestellten. In alternativen Ausführungsformen (nicht abgebildet) ist es auch möglich, die Strahlungsquelle 1 durch einen Akkumulator mit elektrischer Energie zu versorgen, um die Bewegungsfreiheit des Behandlers zu maximieren.
Die dargestellten Geräte 6 können beispielsweise zur sequentiell-linienweisen Bestrahlung der Netzhaut verwendet werden, wobei durch Einschalten einer jeweiligen Untermenge der nichtkoagulierenden Einzelemitter 2.1 zunächst die erste zu bestrahlende Linie mit Pilotstrahlen markiert wird. Durch Betätigen eines Bedienungselements des Geräts 6 löst der Behandler das Signal zur Koagulation aus, woraufhin längs der angezeigten ersten Linie Koagulationsherdflächen mit koagulierender Lichtleistung bestrahlt werden. Unmittelbar anschließend wird von der Steuereinheit 15 automatisch eine beispielsweise benachbarte zweite Linie mittels anderer Einzelemitter 2.1 visuell mit Pilotstrahlen markiert und erneut auf die Auslösung des Signals zur Koagulation gewartet.
Wenn die erste und die zweite und auch weitere Linien disjunkt sind, kann die automatische Pilotstrahlen-Markierung der jeweils nächsten Linie bereits erfolgen, während die vorige noch koagulierend bestrahlt wird. Dadurch kann die Behandlung beschleunigt werden.
In allen Ausführungsformen können anstelle von Leuchtdiodenmatrizen stets alternativ Laserdiodenmatrizen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Strahlungsquelle
2: Einzelemittern
3: Mikrooptiken
4: Mikrolinsensystem
5: Mikroblendensystem
6: Gerät
7: Therapiestrahlengang
8: Auge
9: Behandlungsbereich
10: Teilerspiegel
11: Beobachtungsstrahlengang
12: Beleuchtungsstrahlengang
13: Lichtquelle
14: Okular
15: Steuereinheit
16: Spiegel
17: Substrat
18: Zoomoptik

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2005/122872 A2 [0007]
WO 2007/035855 A2 [0007]
US 2006/0215950 A1 [0015]

Claims

Ophthalmologisches Gerät (6) mit – einer Strahlungsquelle (1) zur Photokoagulation oder Phototherapie von Gewebe, insbesondere einer Netzhaut, eines Auges (8), – einem von der Strahlungsquelle (1) zu einem Behandlungsbereich (9) führenden Therapiestrahlengang (7) und – einem Beobachtungsstrahlengang (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (1) mehrere disjunkte Einzelemitter (2) aufweist und dass der Therapiestrahlengang (7) zumindest jeweilige Oberflächenabschnitte verschiedener Einzelemitter (2) simultan auf voneinander beabstandete Flächen im Behandlungsbereich (9) abbildet.
Gerät (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelemitter (2) als Halbleiterdioden, insbesondere als Laserdioden, ausgebildet sind, insbesondere in Form mindestens einer Diodenmatrix auf einem gemeinsamen Substrat.
Gerät (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abbildung der Einzelemitter (2) in den Behandlungsbereich (9) mehrere Optiken (3) im Therapiestrahlengang (7) nebeneinander angeordnet sind.
Gerät (6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Optiken (3) vor einer jeweiligen Gruppe mehrerer Einzelemitter (2) so angeordnet ist, dass sie auf von diesen Einzelemittern (2) emittiertes Licht wirkt.
Gerät (6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Einzelemitter (2.1, 2.2, 2.3) der Gruppe unterschiedliche insbesondere disjunkte Spektralbereiche emittieren.
Gerät (6) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch mehrere Gruppen von Einzelemittern (2), wobei jede dieser Gruppen hinter einer jeweiligen gemeinsamen Optik (3) angeordnet ist und mindestens ein Einzelemitter (2.1) jeder Gruppe zur Emission von nichtkoagulierendem Licht und mindestens ein anderer Einzelemitter (2.2) jeder Gruppe, insbesondere mindestens zwei andere Einzelemitter (2.2) mit voneinander verschiedenen Emissionsspektralbereichen, zur Emission von koagulierendem Licht ausgebildet sind.
Gerät (6) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gruppen von Einzelemittern (2.3) oder zumindest eine echte Untermenge der Einzelemitter (2) zur Emission von weißem Licht mit einer nichtkoagulierenden Beleuchtungslichtleistung ausgebildet sind, insbesondere mit matrixförmiger Anordnung der Einzelemitter (2) und Anordnung der weißemittitierenden Einzelemitter (2.3) in den äußeren Feldern der Einzelemitter-Matrix.
Gerät (6) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Optiken (3) Mikrolinsen sind, insbesondere in Form einer zusammenhängenden Matrix.
Gerät (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Therapiestrahlengang (7) frei ist von zum Abtasten des Behandlungsbereichs (9) beweglichen Spiegeln und frei ist von zum Abtasten des Behandlungsbereichs (9) beweglichen Linsen und frei ist von Lichtwellenleitern.
Gerät (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Therapiestrahlengang (7) eine Zoomoptik angeordnet ist.
Gerät (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelemitter (2) und insbesondere vorgeschaltete Optiken (3) so ausgebildet sind, ein Wertverhältnis eines Abstands zwischen zwei nächstliegenden Flächen im Behandlungsbereich zu einem Durchmesser einer der Flächen zwischen eins und zwei beträgt.
Gerät (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (15), die eingerichtet ist zum sukzessiven Einschalten verschiedener, insbesondere disjunkter Untermengen aller Einzelemitter (2), insbesondere mit mindestens zwei Elementen in jeder Untermenge, weiter insbesondere mit kongruenten Einhüllenden dieser Untermengen.
Gerät (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Therapiestrahlengang (7) in den Beobachtungsstrahlengang (11) des ophthalmologischen Geräts (6) eingekoppelt ist und/oder dass die Strahlungsquelle (1) derart durch eine Batterie und/oder einen Akkumulator versorgt oder versorgbar ist, dass das Gerät (6) netzfrei betreibbar ist.
Gerät (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelemitter (2) ausschließlich längs mindestens einer Geraden angeordnet sind und dass ein Detektionsstrahlengang die betreffenden Flächen des Behandlungsbereichs (9) auf mindestens eine Zeile mehrerer Detektorelementen abbildet.
Verfahren zum Betreiben eines Geräts (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei folgende Schritte durchgeführt werden: – Einschalten eines Einzelemitters (2.1) mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung in jeder gemeinsam durch eine gemeinsame Optik (3) abgebildeten Gruppe von Einzelemittern (2), – Identifizieren eines Signals zur Koagulation und – Einschalten mindestens eines Einzelemitters (2.1, 2.2) mit koagulierender Strahlungsleistung in jeder der Gruppen.
Verfahren zum Betreiben eines Geräts (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei folgende Schritte durchgeführt werden: – Einschalten mehrerer Einzelemitter (2.1) zur Bestrahlung längs einer ersten Linie mit nichtkoagulierender Strahlungsleistung, – Identifizieren eines Signals zur Koagulation, – Einschalten mehrerer Einzelemitter (2.1, 2.2) zur Bestrahlung längs der ersten Linie mit koagulierender Strahlungsleistung und – Wiederholen der vorgenannten Schritte mit mehreren anderen Einzelemittern (2.1, 2.2) zur Bestrahlung längs einer zweiten Linie, die von der ersten Linie disjunkt ist.
Steuereinheit (15) für ein Gerät (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder Computerprogramm für eine solche Steuereinheit (15), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 15 oder 16.