DE102019118315A1

DE102019118315A1 - Method for controlling an ophthalmic laser and treatment device

Info

Publication number: DE102019118315A1
Application number: DE102019118315.4A
Authority: DE
Inventors: Samuel Arba-Mosquera
Original assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Current assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2021-01-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers (18) für die Abtrennung eines Volumenkörpers (12) mit einer vordefinierten posterioren Grenzfläche (14) und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche (16) aus einer menschlichen oder tierischen Kornea (32), umfassend ein Steuern des Lasers (18) mittels einer Steuereinrichtung (20) derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Kornea abgibt, wobei die Grenzflächen (14, 16) des abzutrennenden Volumenkörpers (12) durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen (14, 16) mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea mittels Photodisruption erzeugt werden. Die Steuereinrichtung (20) steuert den Laserstrahl (24) dabei derart, dass die Grenzflächen (14, 16) einen bikonvexen, bikonkaven, plankonvexen oder plankonkaven Volumenkörper (12) ausbilden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung (20) für den oder die Laser (18), die ausgebildet ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.The present invention relates to a method for controlling an ophthalmic laser (18) for the separation of a solid (12) with a predefined posterior interface (14) and a predefined anterior interface (16) from a human or animal cornea (32), comprising a Controlling the laser (18) by means of a control device (20) in such a way that it emits pulsed laser pulses in a predefined pattern into the cornea, the interfaces (14, 16) of the solid (12) to be separated being defined by the predefined pattern and the interfaces (14, 16) can be generated by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea by means of photodisruption. The control device (20) controls the laser beam (24) in such a way that the boundary surfaces (14, 16) form a biconvex, biconcave, plano-convex or plano-concave volume body (12). The invention also relates to a treatment device (10) with at least one ophthalmic laser (18) for the separation of a predefined corneal volume (12) with predefined interfaces (14, 16) of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device (20) for the or the laser (18) which is designed to carry out the steps of the method according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit einer vordefinierten posterioren Grenzflächen und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche aus einer menschlichen oder tierischen Kornea. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung für den oder die Laser sowie ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.The present invention relates to a method for controlling an ophthalmic laser for the separation of a solid with a predefined posterior boundary surface and a predefined anterior boundary surface from a human or animal cornea. The invention further relates to a treatment device with at least one ophthalmic laser for the separation of a corneal volume with predefined interfaces of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device for the laser or lasers as well as a computer program and a computer-readable medium.

Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung eines photoablativen ophthalmologischen Lasers sind bekannt. So beschreibt die EP 1 628 606 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum präzisen Bearbeiten eines organischen Gewebes mittels eines Lasers, wobei ein gepulster Laser und eine Strahlfokusierungseinrichtung so ausgebildet sind, dass die Laserstrahlpulse in einem innerhalb des organischen Materials gelegenen Fokus eine Photodisruption bewirken. Nachteilig an diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch, dass bei den bekannten photodisruptiven Verfahren und Vorrichtungen der Laser derart gesteuert wird, dass - in Richtung des Augeninneren entlang der visuellen Achse des Auges betrachtet - immer eine konkave, weiter von der Hornhautoberfläche beabstandete posteriore Grenzfläche und eine konvexe, näher zur Hornhautoberfläche liegende anterioren Grenzfläche des abzutrennenden Volumenkörpers entsteht. Aufgrund dieser standardisierten Lentikelform sind aber die Möglichkeiten der Positionierung des Volumenkörpers innerhalb der Kornea, insbesondere innerhalb des Stroma deutlich limitiert. Dabei wird die anteriore Grenzfläche immer parallel zu der Hornhautoberfläche oder einer entsprechenden Anlagefläche der Hornhautoberfläche ausgerichtet. Mittels der individualisierten konkaven Gestaltung der posterioren Grenzfläche und durch eine Entfernung des Volumenkörpers soll eine Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Auges, wie zum Beispiel Hyperopie oder Myopie, erreicht werden.Devices and methods for controlling a photoablative ophthalmic laser are known. So describes the EP 1 628 606 B1 a method and a device for the precise processing of an organic tissue by means of a laser, wherein a pulsed laser and a beam focusing device are designed so that the laser beam pulses cause a photodisruption in a focus located within the organic material. A disadvantage of these known methods and devices, however, is that in the known photodisruptive methods and devices the laser is controlled in such a way that - viewed in the direction of the interior of the eye along the visual axis of the eye - there is always a concave posterior interface further spaced from the corneal surface and a convex anterior boundary surface of the solid to be separated is created, which is closer to the corneal surface. Due to this standardized lenticular shape, however, the possibilities for positioning the volume body within the cornea, in particular within the stroma, are clearly limited. The anterior interface is always aligned parallel to the corneal surface or a corresponding contact surface of the corneal surface. By means of the individualized concave design of the posterior interface and by removing the volume body, a correction of ametropia of the eye, such as hyperopia or myopia, is to be achieved.

Nachteilig an den bekannten Verfahren ist zudem, dass durch die genannte Ausgestaltung der anterioren und posterioren Grenzfläche es dazu kommen kann, dass sich deren randliche Bereiche nicht oder nur sehr schlecht überlappen. Dies kann insbesondere bei der Abtrennung des Volumenkörpers aus der Kornea zu unerwünschten Komplikationen führen. Durch die Limitierung der Positionsmöglichkeiten des Volumenkörpers innerhalb der Kornea können nachteiligerweise auch Fälle auftreten, bei der ein benötigter Mindestabstand der anterioren Grenzfläche zur Hornhautoberfläche oder der posterioren Grenzfläche zu tiefer liegenden Bereichen der Kornea nicht mehr realisiert werden kann. In diesen Fällen können bekannte Verfahren nicht angewandt werden.Another disadvantage of the known methods is that the aforementioned configuration of the anterior and posterior boundary surfaces can result in their marginal areas not overlapping or only very poorly. This can lead to undesirable complications, particularly when the solid is separated from the cornea. By limiting the positional possibilities of the volume body within the cornea, disadvantageously, cases can also arise in which a required minimum distance between the anterior interface and the corneal surface or the posterior interface with deeper areas of the cornea can no longer be achieved. In these cases, known methods cannot be used.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Behandlungsvorrichtung zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit vordefinierten Grenzflächen aus einer menschlichen oder tierischen Kornea bereitzustellen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.It is therefore the object of the present invention to provide a method and a treatment device for controlling an ophthalmic laser for the separation of a solid with predefined interfaces from a human or animal cornea, with which the disadvantages of the prior art are overcome.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein gattungsgemäßes Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, eine gattungsgemäße Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie ein Computerprogramm gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16 und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen des Anspruchs 17.A generic method according to the features of claim 1, a generic treatment device with the features of claim 13 and a computer program according to the features of claim 16 and a computer-readable medium according to the features of claim 17 serve to solve this problem.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen der Behandlungsvorrichtung, des Computerprogramms und des computerlesbaren Mediums und umgekehrt anzusehen sind.Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the respective subclaims, with advantageous configurations of the method being regarded as advantageous configurations of the treatment device, the computer program and the computer-readable medium, and vice versa.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit einer vordefinierten posterioren Grenzfläche und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche aus einer menschlichen oder tierischen Kornea, umfassend ein Steuern des Lasers mittels einer Steuereinrichtung derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Kornea/Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen des abzutrennenden Volumenkörpers durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea mittels Photodisruption erzeugt werden. Dabei steuert die Steuereinrichtung den Laserstrahl derart, dass die Grenzflächen einen bikonvexen, bikonkaven, plankonvexen oder plankonkaven Volumenkörper ausbilden. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich dabei die erfinderische Erkenntnis zunutze, dass nicht nur die posteriore Grenzfläche zur Korrektur von Fehlsichtigkeiten des Auges, sondern beide Grenzflächen, nämlich die posteriore und anteriore Grenzfläche, entsprechend ausgestaltet werden. Der Laser wird dabei derart gesteuert, dass die anteriore Grenzfläche nicht mehr parallel zur Hornhautoberfläche oder einer entsprechenden Anlagefläche der Hornhautoberfläche verläuft. Dadurch ist es erfindungsgemäß möglich, dass durch die entsprechende Steuerung des Laserstrahles mittels der Steuereinrichtung ein bikonvexer, bikonkaver, plankonvexer oder plankonkaver Volumenkörper innerhalb der Kornea, insbesondere innerhalb des Stroma, ausgebildet wird. Auf die Ausbildung bekannter Volumenkörper mit konvex-konkaven Volumenkörpern kann vorteilhafterweise verzichtet werden. Durch die erfindungsgemäße Steuerung des Lasers beziehungsweise des Laserstrahls ist zudem gewährleistet, dass bei den entstehenden Volumenkörpern es zu einer verbesserten Überlappen der Randbereiche der anterioren und posterioren Grenzfläche kommt. Die erfindungsgemäße Ausbildung des bikonvexen, bikonkaven, plankonvexen oder plankonkaven Volumenkörpers mittels der erfindungsgemäßen Steuerung des Lasers beziehungsweise Laserstrahls ermöglicht es zudem, diesen relativ weit innerhalb der Kornea, insbesondere innerhalb des Stroma, zu plazieren, so dass der Abstand der anterioren Grenzfläche zur Hornhautoberfläche deutlich erhöht werden kann. Dies trägt vorteilhafterweise zu einer erhöhten Stabilität der Kornea nach einer Entfernung des Volumenkörpers bei. Unter den Begriffen „plankonvex“ und „plankonkav“ wird verstanden, dass sowohl die anteriore wie auch die posteriore Grenzfläche jeweils plan ausgebildet werden kann. Die entsprechende, „nicht-plan“ ausgebildete Grenzfläche wird dann entsprechend konvex oder konkav ausgebildet.A first aspect of the invention relates to a method for controlling an ophthalmic laser for the separation of a solid with a predefined posterior interface and a predefined anterior interface from a human or animal cornea, comprising controlling the laser by means of a control device in such a way that it emits pulsed laser pulses emits a predefined pattern into the cornea / cornea, the interfaces of the solid to be separated are defined by the predefined pattern and the interfaces are generated by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea by means of photodisruption. The control device controls the laser beam in such a way that the boundary surfaces form a biconvex, biconcave, plano-convex or plano-concave volume body. The method according to the invention makes use of the inventive knowledge that not only the posterior boundary surface for correcting ametropia of the eye, but both boundary surfaces, namely the posterior and anterior boundary surface, are configured accordingly. The laser is controlled in such a way that the anterior interface no longer runs parallel to the corneal surface or a corresponding contact surface of the corneal surface. As a result, it is possible according to the invention that, through the corresponding control of the laser beam by means of the control device, a biconvex, biconcave, plano-convex or plano-concave volume body within the Cornea, especially within the stroma, is formed. The formation of known volume bodies with convex-concave volume bodies can advantageously be dispensed with. The control of the laser or the laser beam according to the invention also ensures that the resulting solid bodies have an improved overlapping of the edge regions of the anterior and posterior interfaces. The inventive design of the biconvex, biconcave, plano-convex or plano-concave solid by means of the control of the laser or laser beam according to the invention also enables it to be placed relatively far within the cornea, in particular within the stroma, so that the distance between the anterior interface and the corneal surface is significantly increased can be. This advantageously contributes to increased stability of the cornea after the solid has been removed. The terms “plano-convex” and “plano-concave” are understood to mean that both the anterior and the posterior interface can each be designed to be flat. The corresponding, “non-planar” interface is then designed to be convex or concave.

Des Weiteren kann die Steuereinrichtung den Laserstrahl derart steuern, dass ein Zentrum des Volumenkörpers auf einer visuellen Achse eines menschlichen oder tierischen Auges liegt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Volumenkörper exakt innerhalb der Kornea ausgerichtet werden kann.Furthermore, the control device can control the laser beam in such a way that a center of the solid lies on a visual axis of a human or animal eye. This ensures that the solid can be aligned exactly within the cornea.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Laser derart gesteuert, dass mindestens ein Schnitt oder mindestens eine Öffnung in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie in der Kornea erzeugt wird, wobei der Schnitt oder die Öffnung eine Grenzfläche des Volumenkörpers schneidet und bis zu einer Oberfläche der Kornea ausgebildet ist, sodass der Volumenkörper über den Schnitt oder die Öffnung aus der Kornea entfernbar ist. Der Volumenkörper kann dabei lentikelartig ausgebildet sein, wodurch ein einfaches Entfernen über den genannten Schnitt oder die genannte Öffnung möglich ist. Dadurch, dass der abzutrennende Volumenkörper lediglich durch die Grenzflächen beschrieben und definiert ist und diese andererseits mittels Photodisruption erzeugt werden, kann auf einen vollflächigen beziehungsweise vollvolumigen Abtrag des Volumenkörpers verzichtet werden. Es werden lediglich die Grenzflächen mittels Photodisruption erzeugt, sodass anschließend der vordefinierte Volumenkörper aus der Kornea entnommen werden kann. Der Schnitt beziehungsweise die genannte Öffnung kann aber auch mechanisch, beispielweise mittels eines chirurgischen Messers, erzeugt werden.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the laser is controlled in such a way that at least one cut or at least one opening is produced in the cornea at a predefined angle and with a predefined geometry, the cut or opening intersecting an interface of the solid and up to a surface of the cornea is formed so that the volume body can be removed from the cornea via the cut or the opening. The volume body can be designed in the manner of a lenticle, as a result of which simple removal is possible via the aforementioned cut or the aforementioned opening. Because the volume body to be separated is only described and defined by the boundary surfaces and these are also generated by means of photodisruption, there is no need to remove the volume body over the entire area or over the entire volume. Only the interfaces are generated by means of photodisruption so that the predefined volume can then be removed from the cornea. The cut or said opening can, however, also be produced mechanically, for example by means of a surgical knife.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Laser beziehungsweise der Laserstrahl derart gesteuert, dass das vordefinierte Muster zumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmig abgetragen wird. Dies bedeutet, dass der Laserstrahl entlang beziehungsweise über das vordefinierte Muster zumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmig geführt wird. Dabei kann der Start der Photodisruption durch die einzelnen Laserpulse im Zentrum der jeweiligen Grenzfläche oder auch am Rand der jeweiligen Grenzfläche erfolgen. So kann der Laserstrahl derart gesteuert werden, dass die einzelnen Laserpulse in der posterioren Grenzfläche in einer von innen nach außen führenden Spirale geführt werden und die einzelnen Laserpulse in der anterioren Grenzfläche, ausgehend von der Überganszone, in einer von außen nach innen führenden Spirale geführt werden. Eine derartige Schnittführung beziehungsweise Führung des Laserstrahls ist schnell und präzise durchführbar.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the laser or the laser beam is controlled in such a way that the predefined pattern is at least partially ablated in a circular and / or spiral shape. This means that the laser beam is guided at least partially in a circular and / or spiral shape along or over the predefined pattern. The photodisruption can be started by the individual laser pulses in the center of the respective interface or at the edge of the respective interface. The laser beam can be controlled in such a way that the individual laser pulses in the posterior interface are guided in a spiral leading from the inside to the outside and the individual laser pulses in the anterior interface, starting from the transition zone, are guided in a spiral leading from the outside to the inside . Such an incision or guidance of the laser beam can be carried out quickly and precisely.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das vordefinierte Muster anhand eines oder mehrerer Steuerdatensätze definiert, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Kornea umfassen. Die Ermittlung der Steuerdatensätze ist bekannt und ergeben sich insbesondere aus der topografischen und/oder pachymetrischen Vermessung der zu behandelnden Kornea sowie der Art der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit. Insbesondere werden die Steuerdatensätze zumindest durch ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten der unbehandelten Kornea und ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten des zu entfernenden Volumenkörpers innerhalb der Kornea, erzeugt. Dabei ist der abzutrennende Volumenkörper derart ausgebildet, dass durch die Entfernung des Volumenkörpers zudem eine refraktive Korrektur des Auges erfolgt. Bei den genannten Fehlsichtigkeiten des Auges kann es sich um Myopie, Hyperopie, Presbyopie, Astigmatismus oder auch andere Fehlsichtigkeiten des Auges handeln. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass der krankhaft veränderte Bereich innerhalb der Kornea eine Trübung und/oder eine Narbe ist.In further advantageous refinements of the method according to the invention, the predefined pattern is defined on the basis of one or more control data sets, the control data set or sets comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea. The determination of the control data records is known and results in particular from the topographical and / or pachymetric measurement of the cornea to be treated and the type of ametropia to be corrected. In particular, the control data records are generated at least by providing topographical and / or pachymetric and / or morphological data of the untreated cornea and providing topographical and / or pachymetric and / or morphological data of the volume to be removed within the cornea. The volume body to be separated is designed in such a way that the removal of the volume body also results in a refractive correction of the eye. The aforementioned ametropia of the eye can be myopia, hyperopia, presbyopia, astigmatism or other ametropia of the eye. Furthermore, there is the possibility that the pathologically changed area within the cornea is a cloudiness and / or a scar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Laser beziehungsweise Laserstrahl derart gesteuert wird, dass der Abstand in z-Richtung, das heißt parallel zu oder auf der visuellen Achse des Auges, zwischen auf der posterioren und der anterioren Grenzfläche auf der gleichen x/y-Position liegenden Laserpulsen dem Abstand in z-Richtung entsprechender Laserpulse zur Ausbildung eines konventionellen konvex-konkaven Volumenkörpers entspricht. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich dabei wiederum die erfinderische Erkenntnis zunutze, dass nicht nur die posteriore Grenzfläche zur Korrektur von Fehlsichtigkeiten des Auges, sondern beide Grenzflächen, nämlich die posteriore und anteriore Grenzfläche, entsprechend ausgestaltet werden. Der Laser wird dabei derart gesteuert, dass die anteriore Grenzfläche nicht mehr parallel zur Hornhautoberfläche oder einer entsprechenden Anlagefläche der Hornhautoberfläche verläuft. Des Weiteren ist dennoch durch die Verwendung gleicher, bei herkömmlichen Fehlsichtigkeitsberechnungen zur Anwendung kommender z-Abstände gewährleistet, dass die durch die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugten Grenzflächen des Volumenkörpers das gleiche Volumen umschließen wie die herkömmlichen, mittels bekannter Verfahren erzeugten Volumenkörper. Die optische Korrektur von Fehlsichtigkeiten erfolgt über die Ausgestaltung des zu entnehmenden Volumenkörpers durch beide Grenzflächen.In a further advantageous embodiment of the invention, the laser or laser beam is controlled in such a way that the distance in the z-direction, i.e. parallel to or on the visual axis of the eye, between the posterior and the anterior interface on the same x / y -Position lying laser pulses corresponds to the distance in the z-direction of corresponding laser pulses for the formation of a conventional convex-concave solid. The inventive method makes itself in turn utilize the inventive knowledge that not only the posterior boundary surface for correcting ametropia of the eye, but rather both boundary surfaces, namely the posterior and anterior boundary surface, are configured accordingly. The laser is controlled in such a way that the anterior interface no longer runs parallel to the corneal surface or a corresponding contact surface of the corneal surface. Furthermore, the use of the same z-spacings used in conventional ametropia calculations ensures that the boundary surfaces of the volume body generated by the method according to the invention enclose the same volume as the conventional volume bodies generated by known methods. The optical correction of ametropia takes place via the design of the volume to be removed through both interfaces.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass der Laser Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abgibt. Derartige Laser werden bereits für photodisruptive Verfahren in der Augenchirurgie verwendet. So beschreibt beispielsweise die EP 2 211 803 B1 einen entsprechenden Femtosekundenlaser, der zur Herstellung eines so genannten Lentikels, das heißt eines linsenartigen Volumenkörpers, innerhalb der Kornea verwendet wird. Das so hergestellte Lentikel wird anschließend über einen Schnitt in der Kornea aus dieser entnommen. Die Verwendung von photodisruptiven Lasern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist zudem den Vorteil auf, dass die Bestrahlung der Kornea nicht in einem Wellenlängenbereich unter 300 nm erfolgen muss. Dieser Bereich wird in der Lasertechnik unter dem Begriff „tiefes Ultraviolett“ subsumiert. Dadurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass durch diese sehr kurzwelligen und energiereichen Strahlen eine unbeabsichtigte Schädigung der Kornea erfolgt. Photodisruptive Laser der hier verwendeten Art bringen üblicherweise gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns in das Korneagewebe ein. Dadurch kann die für den optischen Durchbruch notwendige Leistungsdichte des jeweiligen Laserpulses räumlich eng begrenzt werden, so dass eine hohe Schnittgenauigkeit bei der Erzeugung der Grenzflächen gewährleistet ist. Als Wellenlängenbereich kann insbesondere auch der Bereich zwischen 700 nm und 780 nm gewählt werden.In further advantageous refinements of the method according to the invention, the control device is designed such that the laser generates laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 100 KHz and 100 MHz. Such lasers are already used for photodisruptive procedures in eye surgery. For example, the EP 2 211 803 B1 a corresponding femtosecond laser, which is used to produce a so-called lenticle, i.e. a lens-like volume body, inside the cornea. The lenticle produced in this way is then removed from the cornea via an incision. The use of photodisruptive lasers in the method according to the invention also has the advantage that the cornea does not have to be irradiated in a wavelength range below 300 nm. In laser technology, this area is subsumed under the term “deep ultraviolet”. This advantageously prevents these very short-wave and high-energy rays from causing unintentional damage to the cornea. Photodisruptive lasers of the type used here usually introduce pulsed laser radiation with a pulse duration between 1 fs and 1 ns into the corneal tissue. As a result, the power density of the respective laser pulse that is necessary for the optical breakthrough can be spatially narrowly limited, so that a high cutting accuracy is ensured in the generation of the interfaces. In particular, the range between 700 nm and 780 nm can also be selected as the wavelength range.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Oberfläche der Kornea eine natürliche Oberfläche des Auges oder eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren für eine Vielzahl von phototherapeutischen Verfahren verwendbar.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the surface of the cornea is a natural surface of the eye or a surface of the eye artificially created by removing or moving a top corneal layer and / or by producing a corneal flap. The method according to the invention can thus be used for a large number of phototherapeutic methods.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung für den oder die Laser, die ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung ermöglicht es, dass die bei der Verwendung üblicher ablativer Behandlungsvorrichtungen auftretenden Nachteile zuverlässig vermieden werden.A second aspect of the present invention relates to a treatment device with at least one eye surgery laser for the separation of a predefined corneal volume with predefined interfaces of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device for the laser or lasers, which is designed to carry out the steps of the method according to perform first aspect of the invention. The treatment device according to the invention enables the disadvantages that occur when using conventional ablative treatment devices to be reliably avoided.

Dabei ist der Laser geeignet, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben. Als Wellenlängenbereich kann insbesondere der Bereich zwischen 700 nm und 780 nm gewählt werden.The laser is suitable for laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz , preferably between 100 KHz and 100 MHz. In particular, the range between 700 nm and 780 nm can be selected as the wavelength range.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung umfasst die Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut/Kornea umfassen; und mindestens eine Strahleneinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des Lasers aufweist. Die genannten Steuerdatensätze werden dabei üblicherweise anhand einer gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und/oder Morphologie der zu behandelnden Kornea und der Art der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit, erzeugt.In further advantageous refinements of the treatment device according to the invention, the control device comprises at least one memory device for the at least temporary storage of at least one control data set, the control data set (s) comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea; and has at least one beam device for beam guidance and / or beam shaping and / or beam deflection and / or beam focusing of a laser beam of the laser. The control data sets mentioned are usually generated on the basis of a measured topography and / or pachymetry and / or morphology of the cornea to be treated and the type of ametropia to be corrected.

Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first aspect of the invention, with advantageous configurations of each aspect of the invention to be viewed as advantageous configurations of the other aspect of the invention.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt die Verfahrensschritte gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausführt. Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Erfindungsaspekt gespeichert ist. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.A third aspect of the invention relates to a computer program comprising commands which cause the treatment device to carry out the method steps according to the second aspect of the invention performs according to the first aspect of the invention. A fourth aspect of the invention relates to a computer-readable medium on which the computer program according to the third aspect of the invention is stored. Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first and second aspect of the invention, with advantageous configurations of each aspect of the invention being regarded as advantageous configurations of the respective other aspect of the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt

1 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers zur Korrektur einer Myopie gemäß dem Stand der Technik;
2 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers zur Korrektur einer Hyperopie gemäß dem Stand der Technik;
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung;
4 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers zur Korrektur einer Myopie gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren; und
5 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers zur Korrektur einer Hyperopie gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations, without falling within the scope of the invention leave. There are thus also embodiments of the invention to be considered as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, but emerge from the explained embodiments and can be generated by separate combinations of features. Designs and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which therefore do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, designs and combinations of features, in particular through the statements set out above, are to be regarded as disclosed which go beyond the combinations of features set forth in the back references of the claims or differ from them. It shows

1 a schematic representation of the generation of a volume to be separated for correcting a myopia according to the prior art;
2 a schematic representation of the generation of a solid to be separated for correcting a hyperopia according to the prior art;
3 a schematic representation of a treatment device according to the invention;
4th a basic illustration of the generation of a volume to be separated for correcting a myopia according to the method according to the invention; and
5 a basic illustration of the generation of a volume body to be separated for correcting a hyperopia according to the method according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers 1 zur Korrektur einer Myopie eines menschlichen oder tierischen Auges gemäß dem Stand der Technik. Man erkennt, dass die einzelnen Laserpulse zur Erzeugung der posterioren Grenzfläche 2 und der anterioren Grenzfläche 3, die zusammen den Volumenkörper 1 ausbilden, derart gesteuert werden, dass sich ein konkav-konvexer Volumenkörper 1 ergibt. Man erkennt, dass die anteriore Grenzfläche 3 parallel zu einer Hornhautoberfläche 5 beziehungsweise einer entsprechenden Anlagefläche der Hornhautoberfläche 5 ausgerichtet ist. Des Weiteren wird deutlich, dass durch diese Ausrichtung der anterioren Grenzfläche 3 ein Verschieben des Volumenkörpers 1 entlang einer visuellen Achse 7 des Auges nur bedingt möglich ist, da bei üblichen Korneadicken im Bereich der visuellen Achse 7 zwischen 500 und 700 µm immer ein Mindestabstand zwischen der posterioren Grenzfläche 2 und der entsprechenden posterioren Grenze der Kornea 4 eingehalten werden muss. Zudem erkennt man, dass sich die anteriore Grenzfläche 3 und die posteriore Grenzfläche 2 in ihren Randbereichen in einem Bereich 8 überlappen. Diese Überlappung ist jedoch relativ unvollständig, da die anteriore Grenzfläche 3 um circa 100 µm weiter in das Augeninnere ragt als der entsprechende Endbereich der posterioren Grenzfläche 2. Es wird deutlich, dass diese schlechte Überlappung zu unerwünschten Komplikationen bei einem Herausnehmen des Volumenkörpers 1 über den Schnitt 6 führen kann. 1 shows a basic representation of the creation of a solid to be separated 1 for correcting a myopia of a human or animal eye according to the prior art. It can be seen that the individual laser pulses are used to generate the posterior interface 2 and the anterior interface 3 that put together the solid 1 form, are controlled in such a way that a concavo-convex solid 1 results. It can be seen that the anterior interface 3 parallel to a corneal surface 5 or a corresponding contact surface of the corneal surface 5 is aligned. It is also clear that this alignment of the anterior interface 3 moving the solid 1 along a visual axis 7th of the eye is only possible to a limited extent, since the usual corneal thicknesses are in the area of the visual axis 7th between 500 and 700 µm there is always a minimum distance between the posterior interface 2 and the corresponding posterior border of the cornea 4th must be adhered to. You can also see that the anterior interface 3 and the posterior interface 2 in their edge areas in one area 8th overlap. However, this overlap is relatively incomplete because of the anterior interface 3 protrudes approximately 100 µm further into the interior of the eye than the corresponding end region of the posterior interface 2 . It is clear that this poor overlap leads to undesirable complications when removing the solid 1 about the cut 6th can lead.

2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers 1 zur Korrektur einer Hyperopie gemäß dem Stand der Technik. Man erkennt wiederum, dass die anteriore Grenzfläche 3 parallel zu der Hornhautoberfläche 5 beziehungsweise einer Anlagefläche der Hornhautoberfläche 5 ausgerichtet ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung der anterioren Grenzfläche 3 ist es nur bedingt möglich, den Volumenkörper 1 entlang der visuellen Achse 7 des Auges zu verschieben, da sowohl ein Mindestabstand der anterioren Grenzfläche 3 zur Hornhautoberfläche 5 und ein entsprechender Mindestabstand der posterioren Grenzfläche 2 zu der im Auge liegenden posterioren Grenzfläche der Kornea 4 eingehalten werden muss. 2 shows a basic representation of the creation of a solid to be separated 1 for correcting hyperopia according to the prior art. It can again be seen that the anterior interface 3 parallel to the corneal surface 5 or a contact surface of the corneal surface 5 is aligned. Because of this configuration of the anterior interface 3 it is only partially possible to use the solid 1 along the visual axis 7th of the eye to move, as both a minimum distance to the anterior interface 3 to the corneal surface 5 and a corresponding minimum distance to the posterior interface 2 to the posterior interface of the cornea in the eye 4th must be adhered to.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung 10 mit einem augenchirurgischen Laser 18 für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens beziehungsweise Volumenkörpers 12 mit jeweils einer vordefinierten posterioren und anterioren Grenzfläche 14, 16 einer Hornhaut/Kornea 32 eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption. Man erkennt, dass neben dem Laser 18 eine Steuereinrichtung 20 für den Laser 18 ausgebildet ist, sodass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen 14, 16 des abzutrennenden Volumenkörpers 12 durch das vordefinierte Muster mittels Photodisruption erzeugt werden. Die Grenzflächen 14, 16 bilden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen lentikelartigen Volumenkörper 12 aus, wobei die Ausgestaltung und Position des Volumenkörpers 12 derart gewählt ist, dass es nach der Herausnahme des Volumenkörpers 12 aus der Kornea 32 zu einer gewünschten refraktiven Veränderung zur Behebung einer Fehlsichtigkeit kommt. Des Weiteren ist aus 3 erkennbar, dass der durch den Laser 18 erzeugte Laserstrahl 24 mittels einer Strahleinrichtung 22, nämlich einer Strahlablenkungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem Scanner, in Richtung einer Oberfläche 26 der Hornhaut abgelenkt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Oberfläche 26 durch ein Anlegen des Auges an eine zumindest in zentralen Bereichen transparente, d.h. lichtdurchlässige Anlageplatte eines sogenannten Patienteninterfaces (nicht dargestellt) geformt. Mit Hilfe des Patienteninterfaces erfolgt die Ankopplung des Auges an den Laser 18 beziehungsweise die Behandlungsvorrichtung 10. Die Strahlablenkvorrichtung 22 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert um das genannte vordefinierte Muster in der Hornhaut 32 zu erzeugen. Des Weiteren erkennt man, dass eine Übergangszone 34 ausgebildet ist, welche die Grenzflächen 14, 16 miteinander verbindet. 3 shows a schematic representation of a treatment device 10 with an ophthalmic laser 18th for the separation of a predefined corneal volume or solid 12th each with a predefined posterior and anterior interface 14th , 16 a cornea 32 of a human or animal eye by means of photodisruption. You can see that next to the laser 18th a control device 20th for the laser 18th is designed so that it emits pulsed laser pulses into the cornea in a predefined pattern, the interfaces 14th , 16 of the solid to be separated 12th generated by the predefined pattern using photodisruption will. The interfaces 14th , 16 form a lenticle-like volume body in the illustrated embodiment 12th off, with the design and position of the solid 12th is chosen such that it is after the removal of the solid 12th from the cornea 32 a desired refractive change to correct ametropia comes about. Furthermore is off 3 that can be seen by the laser 18th generated laser beam 24 by means of a jet device 22nd , namely a beam deflection device, such as a scanner, towards a surface 26th the cornea is distracted. In the illustrated embodiment, the surface 26th by placing the eye on a contact plate of a so-called patient interface (not shown) that is transparent, ie translucent, at least in central areas. The eye is coupled to the laser using the patient interface 18th or the treatment device 10 . The beam deflector 22nd is also controlled by the control device 20th controlled by said predefined pattern in the cornea 32 to create. Furthermore you can see that a transition zone 34 is formed, which the interfaces 14th , 16 connects with each other.

Bei dem dargestellten Laser 18 handelt es sich um einen photodisruptiven Laser der ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben. Als Wellenlängenbereich kann insbesondere der Bereich zwischen 700 nm und 780 nm gewählt werden.With the laser shown 18th it is a photodisruptive laser which is designed to generate laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 100 KHz and 100 MHz. In particular, the range between 700 nm and 780 nm can be selected as the wavelength range.

Die Steuereinrichtung 20 weist zudem eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut 32 umfassen. Die Positionsdaten und/oder Fokussierungsdaten der einzelnen Laserpulse werden anhand einer zuvor gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und//oder der Morphologie der Hornhaut 32 und der gewünschten refraktiven Korrektur erzeugt.The control device 20th also has a memory device (not shown) for the at least temporary storage of at least one control data set, the control data set or sets of control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea 32 include. The position data and / or focusing data of the individual laser pulses are based on a previously measured topography and / or pachymetry and / or the morphology of the cornea 32 and the desired refractive correction.

4 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erzeugung des abzutrennenden Volumenkörpers 12 gemäß einer ersten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. Man erkennt, dass mittels des gepulsten Laserstrahls 24, der über die Strahlablenkvorrichtung 22 in Richtung der Hornhaut 32 beziehungsweise in Richtung der Oberfläche 26 der Hornhaut 32 gelenkt wird, die Grenzflächen 14, 16 erzeugt werden. Die posteriore und die anteriore Grenzfläche 14, 16 bilden dabei insgesamt einen lentikelartigen Volumenkörper 12 aus. Des Weiteren erzeugt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Laser 18 einen weiteren Schnitt 36, der in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie den Volumenkörper 12 schneidet und bis zu der Oberfläche 26 der Hornhaut ausgebildet ist. Der durch die Grenzflächen 14, 16 definierte Volumenkörper 12 kann dann über den Schnitt 34 aus der Hornhaut 32 entfernt werden. 4th shows a basic representation of the generation of the solid to be separated 12th according to a first embodiment of the present method. It can be seen that by means of the pulsed laser beam 24 passing through the beam deflector 22nd towards the cornea 32 or towards the surface 26th the cornea 32 is steered, the interfaces 14th , 16 be generated. The posterior and anterior interfaces 14th , 16 thereby overall form a lenticle-like volume body 12th out. Furthermore, in the exemplary embodiment shown, the laser generates 18th another cut 36 that forms the solid at a predefined angle and with a predefined geometry 12th cuts and down to the surface 26th the cornea is formed. The one through the interfaces 14th , 16 defined solids 12th can then over the cut 34 from the cornea 32 removed.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist erkennbar, dass die Grenzflächen 14, 16 mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea 32 mittels Photodisruption erzeugt werden. Dabei wird der Laserstrahl 24 derart gesteuert, dass die Grenzflächen 14, 16 einen bikonvexen Volumenkörper 12 ausbilden. Des Weiteren wird deutlich, dass sich die Grenzflächen 14, 16 in ihren randlichen Bereichen 34 gut überlappen. Über den Schnitt 36, der ebenfalls mittels des Lasers 18 beziehungsweise des Laserstrahls 24 erzeugt worden ist, kann der Volumenkörper 12 nach Fertigstellung aus der Kornea 32 entnommen werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der bikonvexe Volumenkörper 12 derart ausgestaltet, dass nach seiner Entfernung aus der Kornea 32 sich eine Korrektur der optischen Eigenschaften des Auges, nämlich eine Korrektur einer vorliegenden Myopie, ergibt.In the illustrated embodiment it can be seen that the interfaces 14th , 16 by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea 32 can be generated by means of photodisruption. Thereby the laser beam 24 controlled so that the interfaces 14th , 16 a biconvex solid 12th form. Furthermore it becomes clear that the interfaces 14th , 16 in their marginal areas 34 overlap well. About the cut 36 , also using the laser 18th or the laser beam 24 has been created, the solid 12th after completion from the cornea 32 can be removed. In the exemplary embodiment shown, the solid is biconvex 12th designed such that after its removal from the cornea 32 a correction of the optical properties of the eye, namely a correction of an existing myopia, results.

4 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erzeugung des abzutrennenden Volumenkörpers 12 zur Korrektur einer Myopie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Steuerung des augenchirurgischen Lasers 18. Wie bereits in 3 schematisch dargestellt, wird der Laserstrahl 24 derart gesteuert, dass die posteriore Grenzfläche 14 und die anteriore Grenzfläche 16 mit ihren Randbereichen 34 einen lentikelförmigen, bikonvexen Volumenkörper 12 ausbilden. Der Volumenkörper 12 kann dabei über den Schnitt beziehungsweise die Öffnung 36 aus der Hornhaut 32 entnommen werden. Der Schnitt 36 ist dabei derart ausgebildet, dass er von der Hornhautoberfläche 26 bis zu einer Oberfläche des Volumenkörpers 12 reicht. Aus 4 wird deutlich, dass der Volumenkörper 12 aufgrund seiner bikonvexen Ausgestaltung in einem relativ großen Bereich innerhalb der Kornea 32 entlang einer visuellen Achse 40 verschiebbar ist. Dabei ist gewährleistet, dass ein Mindestabstand der anterioren Grenzfläche 16 zur Hornhautoberfläche 26 beziehungsweise einer Anlagefläche der Hornhautoberfläche 26 sowie ein entsprechender Mindestabstand der posterioren Grenzfläche 14 zu einer innenliegenden, posterioren Grenzfläche der Kornea 32 gewährleistet ist. Im Unterschied zum Stand der Technik (vergleiche 1) ist die anteriore Grenzfläche 16 nicht mehr parallel zum Verlauf der Hornhautoberfläche 26 beziehungsweise einer entsprechenden Anlagefläche der Hornhautoberfläche 26 ausgerichtet. Die Oberfläche 26 der Kornea 32 kann dabei die natürliche Oberfläche des Auges oder eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges sein. Des Weiteren erkennt man, dass ein Zentrum 38 des Volumenkörpers 12 auf der visuellen Achse 40 des menschlichen oder tierischen Auges liegt. Damit ist eine korrekte Ausrichtung des Volumenkörpers 12 innerhalb der Kornea 32 möglich. Des Weiteren erkennt man, dass aufgrund der guten Überlappung der beiden Grenzflächen 14, 16 in den Randbereichen 34 ein stabiler beziehungsweise kompakter Volumenkörper 12 entsteht, der ohne weiteres über den Schnitt 36 aus der Hornhaut 32 entfernt werden kann. 4th shows a basic representation of the generation of the solid to be separated 12th for correcting a myopia according to a first exemplary embodiment of the method for controlling the ophthalmic laser 18th . As in 3 shown schematically, the laser beam 24 controlled so that the posterior interface 14th and the anterior interface 16 with their edge areas 34 a lenticular, biconvex solid 12th form. The solid 12th can use the cut or the opening 36 from the cornea 32 can be removed. The cut 36 is designed in such a way that it extends from the corneal surface 26th up to a surface of the solid 12th enough. Out 4th it becomes clear that the solid 12th due to its biconvex configuration in a relatively large area within the cornea 32 along a visual axis 40 is movable. This ensures that there is a minimum distance between the anterior interface 16 to the corneal surface 26th or a contact surface of the corneal surface 26th and a corresponding minimum distance between the posterior interface 14th to an internal, posterior interface of the cornea 32 is guaranteed. In contrast to the state of the art (cf. 1 ) is the anterior interface 16 no longer parallel to the course of the corneal surface 26th or a corresponding contact surface of the corneal surface 26th aligned. The surface 26th the cornea 32 can be the natural surface of the eye or a surface of the eye artificially created by removing or moving an uppermost corneal layer and / or by producing a corneal flap. Furthermore you can see that a center 38 of the solid 12th on the visual axis 40 of the human or animal eye. This is a correct alignment of the solid 12th within the cornea 32 possible. It can also be seen that due to the good overlap of the two interfaces 14th , 16 in the edge areas 34 a stable or compact solid 12th arises, which easily over the cut 36 from the cornea 32 can be removed.

Zudem kann der Prinzipdarstellung gemäß 4, insbesondere im Vergleich zur Prinzipdarstellung gemäß 1, deutlich entnommen werden, dass die Steigung der anterioren Grenzfläche 16 deutlich verringert werden konnte. Dadurch kann der auszuführende Hub des Laserstrahls bei der Erzeugung des Volumenkörpers 12 ebenfalls deutlich verringert werden, was wiederum zu einer schnelleren Herstellung des Volumenkörpers 12 führt.In addition, according to the schematic diagram 4th , especially in comparison to the schematic diagram according to 1 , it can clearly be seen that the slope of the anterior interface 16 could be significantly reduced. As a result, the stroke of the laser beam to be carried out during the generation of the solid 12th can also be significantly reduced, which in turn leads to faster production of the solid 12th leads.

5 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers 12 zur Korrektur einer Hyperopie gemäß einem zweiten Ausführungsbespiel des beschriebenen Verfahrens zur Steuerung des augenchirurgischen Lasers 18. Es wird deutlich, dass der erzeugte Volumenkörper 12 über einen relativ weiten Bereich der Kornea 32 entlang der visuellen Achse 40 des Auges positioniert werden kann. Der gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzeugte Volumenkörper 12 weist eine bikonkave Form auf, die durch die konkave Ausbildung der posterioren Grenzfläche 14 und der entsprechenden konkaven Ausbildung der anterioren Grenzfläche 16 gebildet wird. Die randlichen Bereiche 34 der Grenzflächen 14, 16 werden über entsprechende Laser-Photodisruptionen verbunden, sodass der hergestellte Volumenkörper 12 wiederum über den Schnitt 36 aus der Kornea 32 entfernt werden kann. Das Zentrum 38 des Volumenkörpers 12 liegt wiederum auf der visuellen Achse 40 des Auges. Es wird deutlich, dass die anteriore Grenzfläche 16 nicht mehr parallel zur Hornhautoberfläche 26 beziehungsweise zu einer entsprechenden Anlagefläche der Hornhautoberfläche 26 ausgerichtet ist. Des Weiteren wird deutlich, dass sich im Vergleich zum Stand der Technik (vergleiche 2) ein sehr deutlicher Abstand zwischen der anterioren Grenzfläche 16 und der Hornhautoberfläche 26 ergibt. Dies ist vorteilhaft, da dies den Heilungsprozess nach Entnahme des Volumenkörpers 12 deutlich verbessert. Zudem ist der Mindestabstand zwischen der posterioren Grenzfläche 14 und einer entsprechenden posterioren Grenzfläche der Kornea 32 gewährleistet. 5 shows a basic representation of the creation of a solid to be separated 12th for correcting hyperopia according to a second exemplary embodiment of the described method for controlling the ophthalmic laser 18th . It can be seen that the generated solid 12th over a relatively wide area of the cornea 32 along the visual axis 40 of the eye can be positioned. The solid produced according to this exemplary embodiment 12th has a biconcave shape due to the concave design of the posterior interface 14th and the corresponding concave design of the anterior interface 16 is formed. The marginal areas 34 of the interfaces 14th , 16 are connected via appropriate laser photodisruptions, so that the produced solid 12th again about the cut 36 from the cornea 32 can be removed. The center 38 of the solid 12th again lies on the visual axis 40 of the eye. It can be seen that the anterior interface 16 no longer parallel to the corneal surface 26th or to a corresponding contact surface of the corneal surface 26th is aligned. Furthermore, it becomes clear that in comparison to the state of the art (cf. 2 ) a very clear distance between the anterior interface 16 and the corneal surface 26th results. This is beneficial as this increases the healing process after removal of the solid 12th clearly improved. It is also the minimum distance between the posterior interface 14th and a corresponding posterior interface of the cornea 32 guaranteed.

Die in den 4 und 5 gezeigten Prinzipdarstellungen zweier Ausführungsbeispiele zur Erzeugung entsprechender Volumenkörper 12 zeigen zudem, dass das durch die Grenzflächen 14, 16 umfasste Volumen der Volumenkörper 12 gleich oder im Wesentlichen gleich zu dem Volumen herkömmlich erzeugter Volumenkörper 1 gemäß den 1 und 2 für die Korrektur einer Myopie beziehungsweise für die Korrektur einer Hyperopie gemäß dem Stand der Technik ist. Es besteht also die Möglichkeit, dass der Laserstrahl 24 derart gesteuert wird, dass der Abstand in z-Richtung, das heißt parallel zu oder auf der visuellen Achse 40 des Auges, zwischen der posterioren und der anterioren Grenzfläche 14, 16 bei auf der gleichen x/y-Positionen liegenden Laserpulsen dem Abstand in z-Richtung entsprechender Laserpulse zur Ausbildung eines konventionellen konvex-konkaven-Volumenkörpers 1 (vergleiche 1 und 2) entspricht.The ones in the 4th and 5 Basic representations shown of two exemplary embodiments for generating corresponding solid bodies 12th also show that this through the interfaces 14th , 16 included volumes of the solids 12th equal to or substantially equal to the volume of conventionally produced solid bodies 1 according to the 1 and 2 for the correction of a myopia or for the correction of a hyperopia according to the prior art. So there is a possibility that the laser beam 24 is controlled in such a way that the distance in the z direction, that is, parallel to or on the visual axis 40 of the eye, between the posterior and anterior interfaces 14th , 16 in the case of laser pulses lying at the same x / y positions, laser pulses corresponding to the spacing in the z direction to form a conventional convex-concave solid 1 (cf. 1 and 2 ) corresponds.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1628606 B1 [0002]EP 1628606 B1 [0002]
EP 2211803 B1 [0013]EP 2211803 B1 [0013]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers (18) für die Abtrennung eines Volumenkörpers (12) mit einer vordefinierten posterioren Grenzfläche (14) und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche (16) aus einer menschlichen oder tierischen Kornea (32), umfassend: - Steuern des Lasers (18) mittels einer Steuereinrichtung (20) derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Kornea (32) abgibt, wobei die Grenzflächen (14, 16) des abzutrennenden Volumenkörpers (12) durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen (14, 16) mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea (32) mittels Photodisruption erzeugt werden, wobei die Steuereinrichtung (20) den Laserstrahl (24) derart steuert, dass die Grenzflächen (14, 16) einen bikonvexen, bikonkaven, plankonvexen oder plankonkaven Volumenkörper (12) ausbilden.A method for controlling an ophthalmic laser (18) for the separation of a solid (12) with a predefined posterior interface (14) and a predefined anterior interface (16) from a human or animal cornea (32), comprising: - Controlling the laser (18) by means of a control device (20) in such a way that it emits pulsed laser pulses in a predefined pattern into the cornea (32), the boundary surfaces (14, 16) of the solid (12) to be separated being defined by the predefined pattern and the interfaces (14, 16) are generated by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea (32) by means of photodisruption, the control device (20) controlling the laser beam (24) in such a way that the interfaces (14, 16) have a biconvex , biconcave, plano-convex or plano-concave volume bodies (12).

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) einen Laserstrahl (24) derart steuert, dass der Volumenkörper (12) innerhalb dem Stroma der Kornea (32) ausgebildet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the control device (20) controls a laser beam (24) in such a way that the volume body (12) is formed within the stroma of the cornea (32).

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) den Laserstrahl (24) derart steuert, dass ein Zentrum (38) des Volumenkörpers (12) auf einer visuellen Achse (40) eines menschlichen oder tierischen Auges liegt.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the control device (20) controls the laser beam (24) in such a way that a center (38) of the solid (12) lies on a visual axis (40) of a human or animal eye.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenkörper (12) lentikelartig ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume body (12) is designed in the manner of a lenticle.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (24) derart gesteuert wird, dass mindestens ein Schnitt (36) oder mindestens eine Öffnung in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie in der Kornea (32) erzeugt wird, wobei der Schnitt (36) oder die Öffnung eine Grenzfläche (14, 16) des Volumenkörpers (12) schneidet und bis zu einer Oberfläche (26) der Kornea (32) ausgebildet ist, so dass der Volumenkörper (12) über den Schnitt (36) oder die Öffnung aus der Kornea (32) entfernbar ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam (24) is controlled in such a way that at least one incision (36) or at least one opening is produced in the cornea (32) at a predefined angle and with a predefined geometry, wherein the cut (36) or the opening intersects a boundary surface (14, 16) of the solid (12) and is formed up to a surface (26) of the cornea (32), so that the solid (12) over the cut (36) or the opening is removable from the cornea (32).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (24) derart gesteuert wird, dass er entlang beziehungsweise über das vordefinierte Muster zumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmig geführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam (24) is controlled in such a way that it is guided at least partially in a circular and / or spiral shape along or over the predefined pattern.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vordefinierte Muster anhand eines oder mehrerer Steuerdatensätze definiert ist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Kornea (32) umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predefined pattern is defined on the basis of one or more control data sets, the control data set or sets comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea (32).

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdatensätze zumindest durch ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten der unbehandelten Kornea (32) erzeugt werden.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the control data records are generated at least by providing topographical and / or pachymetric and / or morphological data of the untreated cornea (32).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abzutrennende Volumenkörper (12) des Weiteren derart ausgebildet ist, dass durch die Entfernung des Volumenkörpers (12) zudem eine Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Auges erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume body (12) to be separated is furthermore designed in such a way that the removal of the volume body (12) also corrects an ametropia of the eye.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Laserstrahl (24) derart gesteuert wird, dass der Abstand in z-Richtung, das heißt parallel zu oder auf der visuellen Achse (40) des Auges, zwischen auf der posterioren und der anterioren Grenzfläche (14, 16) bei auf gleichen x/y-Positionen liegenden Laserpulsen dem Abstand in z-Richtung entsprechender Laserpulse zur Ausbildung eines konventionellen konvex-konkaven Volumenkörpers entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam (24) is controlled in such a way that the distance in the z direction, i.e. parallel to or on the visual axis (40) of the eye, between the posterior and the anterior interface (14, 16) corresponds to the spacing in the z-direction of corresponding laser pulses for the formation of a conventional convex-concave solid with laser pulses lying in the same x / y positions.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass der Laser (18) Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abgibt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (20) is designed such that the laser (18) laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 100 KHz and 100 MHz.

Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (26) der Kornea (32) eine natürliche Oberfläche des Auges oder eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges ist.Method according to one of the Claims 5 to 11 , characterized in that the surface (26) of the cornea (32) is a natural surface of the eye or a surface of the eye artificially created by removing or moving a top corneal layer and / or by producing a corneal flap.

Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für die Abtrennung eines Hornhautvolumens (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung (20) für den oder die Laser (18), die ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.Treatment device (10) with at least one ophthalmic laser (18) for the separation of a corneal volume (12) with predefined interfaces (14, 16) of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device (20) for the laser or lasers (18) that is designed to carry out the steps of the method according to one of the Claims 1 to 12th execute.

Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (18) geeignet ist Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben.Treatment device according to Claim 13 , characterized in that the laser (18) is suitable for laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 100 KHz and 100 MHz.

Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) - mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz aufweist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut (32) umfassen; und - mindestens eine Strahleinrichtung (22) zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls (24) des Lasers (18) umfasst.Treatment device according to Claim 13 or 14th characterized in that the control device (20) has at least one memory device for the at least temporary storage of at least one control data set, the control data set (s) comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea (32); and - at least one beam device (22) for beam guidance and / or beam shaping and / or beam deflection and / or beam focusing of a laser beam (24) of the laser (18).

Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausführt.Computer program, comprising instructions which cause the treatment device (10) according to one of the Claims 13 to 15th the process steps according to one of the Claims 1 to 12th executes.

Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 16 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program is based Claim 16 is stored.