DE4004423C2

DE4004423C2 - Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametropie

Info

Publication number: DE4004423C2
Application number: DE4004423A
Authority: DE
Inventors: Svyatoslav Nikolaevic Fedorov; Albina Ivanovna Ivashina; Leonid Feodosievic Linnik; Aleksandr Dmitrievic Semenov; Vladimir Stepanovic Tjurin; Michail Jurievic Orlov; Efim Natanovic Beilin; Evgenij Naumovic Lechtsier; Igor Anatolievic Skvortsov
Original assignee: MEZOTRASLEVOJ NT KOMPLEKS MIKR
Current assignee: MEZOTRASLEVOJ NT KOMPLEKS MIKR
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2010-02-14
Also published as: IT9041529A0; IT1238825B; FR2643258A1; GB9003449D0; IT9041529A1; CN1045227A; DE4004423A1; JPH0753167B2; GB2228344A; HU900836D0; JPH02252453A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Ophtalmologie, insbesondere auf eine Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametropie.

In der letzten Zeit finden in der Weltophtalmochirurgie Laserverfahren zur Korrektur der Anomalien der Augenrefraktion durch Bestrahlung mit Ultraviolettexcimerlasern immer mehr Verwendung. Das wichtigste Problem bei der Entwicklung der zu diesem Zweck verwendeten ophtalmologischen Lasereinrich tungen besteht in der Zusammenstellung des nötigen Profils der Eingriffsverteilung an der Hornhaut des Auges, zu welchem Zweck die vom Laser ausgesandte Strahlung eine glatte, symmetrische Verteilung der Energiedichte über den Querschnitt des Strahlenbündels, bevorzugt eine rechteckige, gleich mäßige Strahlungsverteilung aufweisen muß. Die Verteilung der Energiedichte von Excimerlasern ist jedoch nicht von dieser Qualität, so daß das Problem, eine ungleichmäßige und unsymmetrische Verteilung der Strahlung aus dem Laser in eine gleichmäßige und symmetrische zu verformen, besonders wichtig ist.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametropie mit, auf einer optischen Achse hintereinander angeordnet, einem Impulslaserstrahler des Ultraviolett bereiches, einer Ausgleichseinheit zum Ausgleichen der Energiedichteverteilung der Laserstrahlung über den Quer schnitt des Strahlenbündels, einem Former der für die an stehende Operation erforderlichen Verteilung der Strahlungs energiedichte und einer Projektionslinse (s. SPIE, Vol. 908, Laser interaction with Tissue, 1988, P.R. Joder et al. "Beane delivery system for UV laser ablation of the cornea", p. 77-82).

In dieser Vorrichtung ist die Ausgleichseinheit der Verteilung der Energiedichte der Laserstrahlung in Form eines nach seiner Einwirkung dem in der Optik be kannten Dowe-Prisma ähnlichen, drehenden Spiegelsystems ausgeführt. Der Ausgleich in der Verteilung der Energie dichte über den Querschnitt des Laserstrahlenbündels wird in diesem Spiegelsystem durch Drehung des Strahlen bündels als ein Ganzes um die optische Achse herum erreicht. Bei diesem Vorgang bleibt die Ungleichmäßig keit in jedem einzelnen Strahlungsimpuls erhalten, wäh rend der Ausgleich in der Zeit infolge einer Mittelung innerhalb der ganzen Reihe der aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulse erfolgt. Dieser Ausgleich mit Hilfe des bekannten Spiegelsystems ist nur bei den Laserstrahlern wirkungsvoll, bei denen die Ver teilung der Energiedichte über den Bündelquerschnitt glatt und monoton ist. Falls aber starke Zacken in der Verteilung auftreten, die bei den realen Laserstrahlern praktisch immer vorhanden sind, kann der Ausgleich der Energiedichteverteilung nur durch Ausschnitt ei nes Strahlenbündelteils erreicht werden, in dem die Energie sich flüssig und monoton verteilt. Dies aber bringt große Verluste an Strahlungsenergie, eine Erniedrigung der Genauigkeit und eine Verlängerung der Zeitdauer der Durchführung der Operation mit sich.

Aus EP 0 274 205 A2 ist eine ähnliche Vorrichtung zur chirur gischen Behandlung der Ametropie bekannt, bei der die Aus gleichseinheit zur Homogenisierung der Energiedichte über den Strahlenbündelquerschnitt aus strahlungsbrechenden Elementen, insbesondere Prismen und selektiv wirkenden Filtern oder aus einer Anordnung von Spiegeln und Dreieckprismen besteht. Zu den Nachteilen dieser Vorrichtung gehört, daß durch die Fresnelre flexionen an den Oberflächen der Prismen beträchtliche Verluste der Strahlungsenergie auftreten und daß die Anforderungen an die Genauigkeit der Fertigung und der Justierung der strahlungsbrechenden und der reflektierenden Elemente sehr hoch sind und die Aufrechterhaltung dieser Genauig keit im Betrieb schwierig ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ame tropie zu schaffen, deren Ausgleichseinheit zum Aus gleichen der Dichteverteilung der Strahlungsenergie eines Laserstrahlers über den Querschnitt seines Strahlenbündels es ermöglicht, die Energiedichteverteilung über den Bündel querschnitt in jedem Strahlungsimpuls bei willkürlicher Energieverteilung im aus dem Laser austretenden Strahlen bündel auszugleichen.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß in der Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametropie mit, auf einer optischen Achse hintereinander angeordnet, einem Impulslaserstrahler des Ultraviolettbereiches, einer Ausgleichseinheit zum Ausgleichen der Dichteverteilung der Strahlungsenergie des jeweiligen Laserstrahlers über den Querschnitt seines Strahlenbündels, einem Former der erfor derlichen Verteilung der Strahlungsenergiedichte des Laser strahlers über den Querschnitt des Strahlenbündels und einer Projektionslinse, erfindungsgemäß die Ausgleichseinheit der Verteilung der Strahlungsenergiedichte ein Lichtleiter mit rechteckigem Querschnitt ist.

Der Lichtleiter kann ein Parallelepiped mit quadratischem Querschnitt sein, vor dem im Wege der Laserstrahlung eine Zusatzlinse angeordnet ist, die den aus dem Laserstrahler austretenden Strahlenbündelquerschnitt auf den Eintrittsquerschnitt des Lichtleiters abbildet.

Vorteilhafterweise hat die Zusatzlinse einen Vibrations antrieb, der ihr in einer zur optischen Achse der Vorrichtung rechtwinkligen Ebene Schwingungen in zueinander rechtwinkligen Richtungen erteilt.

In einer anderen Ausbildung kann der Lichtleiter ein Pyramiden stumpf sein, der mit seiner größeren Grundfläche dem Laser strahler zugekehrt ist.

Bei dieser Ausbildung ist es vorteilhaft, wenn der Pyramiden stumpf einen Schwingungsantrieb aufweist, der seiner größeren Grundfläche in einer zur optischen Achse der Vorrichtung recht winkligen Ebene Schwingungen um den geometrischen Mittelpunkt der kleineren Grundfläche in zueinander rechtwinkligen Rich tungen erteilt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametropie ermöglicht bei praktisch vollkommener Ausnutzung der Laserstrahlungsenergie und einer willkürlichen Verteilung der Strahlungsenergiedichte am Austritt aus dem Laser die Ge nauigkeit der Operation wesentlich zu steigern und die Zeit dauer ihrer Durchführung mindestens auf die Hälfte zu ver kürzen.

Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrich tung in ihrem Aufbau einfacher als die bekannte Vorrichtung gleicher Zweckbestimmung.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der angelegten Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 erfindungsgemäße Vorrichtung zur chirur gischen Behandlung der Ametropie in ihrer Ausführungs variante mit dem Lichtleiter in Form eines Parallele pipeds, Seitenansicht in schematischer Darstellung;

Fig. 2 die Vorrichtung in Draufsicht;

Fig. 3 eine Vorrichtung in der Ausführungs variante mit dem Lichtleiter in Form eines Pyramiden stumpfs, Seitenansicht;

Fig. 4 diese Vorrichtung in Draufsicht;

Fig. 5 Veranschaulichung der Einteilung des Strahlenbündels aus dem Laserstrahler in dem Lichtlei ter in einzelne Strahlenzonen;

Fig. 6 Verteilung der Energiedichte E (Ordinatenachse) der Laserstrahlung senkrecht (Abszissenachse) zur Achse des Strahlenbündels am Austritt aus dem Laserstrahler;

Fig. 7 die Verteilung am Austritt aus dem Lichtleiter.

In der in Fig. 1, 2 wiedergegebenen Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametropie sind hintereinander auf einer optischen Achse angeordnet ein Impulslaserstrahler 1 des Ultraviolettbereiches, eine Blende 2 mit Rechteckquerschnitt, eine Ausgleichseinheit 3 zum Ausgleichen der Verteilung der Energiedichte des Laserstrahlers 1 über den Querschnitt seines Strahlenbündels, die aus einer in Strahlungsrichtung des Laserstrahlers 1 hinter der Blende 2 angeordneten Zusatzlinse 4 und einem, in Reihenfolge hinter dieser eingebauten Lichtleiter 5 mit Rechteckquerschnitt besteht, ein Former 6 zur vorausbestimmten Verteilung der Energiedichte über den Querschnitt des Strahlenbündels und eine Projektionslinse 7, die die Laserstrahlung gegen die Hornhaut 8 des Auges des Patienten leitet.

Die erwähnte Zusatzlinse kann in einer zur optischen Achse rechtwinkligen Ebene in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen unabhängige Schwingungen ausführen, wozu ihre Einfassung mit dem Antriebsglied von Vibrationserzeugern 9', 9'' verbunden ist.

Die Zusatzlinse 4 weist unterschiedliche Brenn weiten f₁, f₂ in der Meridional- und Sagittalebene auf, welchen die Brennpunkte F₁ bzw. F₂ in den Zeichnungen entsprechen, während ihre gekrümmten Oberflächen einander kreuzende Zylinder bilden.

In der betreffenden Ausführungsvariante stellt der Lichtleiter 5 ein hohles Parallelepiped mit Quadratquerschnitt dar, dessen Innenfläche 10 der Wan dung mit einem reflektierenden Spiegelüberzug bedeckt ist.

Als Former 6 der Energiedichteverteilung kann eine runde Blende mit veränderlicher Öffnung oder eine drehende Scheibe mit einem eine vorausberechnete Gestalt aufweisenden Schlitz oder eine Zelle mit über den Querschnitt veränderlicher Strahlungsabsorp tion verwendet werden.

Die Projektionslinse 7 erzeugt eine Abbildung des Austrittsstirnendes des Lichtleiters 5 in der Ebene P auf der Hornhaut 8 des Auges.

In der in Fig. 3 und 4 wiedergegebenen Ausfüh rungsvariante der Vorrichtung stellt die Ausgleichs einheit 3' zum Ausgleichen der Verteilung der Energie dichte der Laserstrahlung zum Unterschied von der be reits beschriebenen Ausführungsvariante einen Licht leiter 11 dar, der als ein mit seiner größeren Grund fläche dem Laserstrahler 1 zugekehrter Pyramidenstumpf ausgeführt ist. Dieser Pyramidenstumpf ist unter Ermög lichung von Schwingungen um den geometrischen Mittel punkt "0" der kleineren Grundfläche herum in zwei zuein ander senkrechten Richtungen angeordnet, welche Schwan kungsrichtungen zur optischen Achse ebenfalls senkrecht sind, wozu die größere Grundfläche des Pyramidenstump fes mit dem Antriebsglied von Vibrationserzeugern 9', 9'' gekoppelt ist. Der Pyramidenstumpf des Licht leiters 11 ist aus einem für die Laserstrahlung durch lässigen Werkstoff, beispielsweise aus Magnesiumfluorid, als ein Vollstück (massiv) ausgeführt, während die Außenober flächen des Pyramidenstumpfes auf eine erhöhte opti sche Güte poliert sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer in den Fig. 1, 2 wiedergegebenen Ausführungsvariante arbeitet wie folgt.

Das aus dem Laserstrahler 1 austretende Strah lungsbündel 12 tritt durch die rechteckige Blende 2 mit einstellbaren Abmessungen der Höhe (a) und der Breite (b) hindurch. Die Blende 2 schneidet dabei aus dem gesamten Strahlungs bündel 12 nur den gewünschten Strahlenteil als Strahlen teilbündel 13 heraus. Im weiteren tritt das Strahlen teilbündel 13 durch die Linse 4 zur Veränderung seines Querschnitts und seiner Winkelapertur hindurch. Nach dem Durchtritt durch die Linse 4 wird das Strahlenteil bündel 13 in zwei Fokalebenen mit dem Abstand f₁ und f₂ fokussiert. Hinter der Linse 4 weist das Strahlen teilbündel 13 noch einen veränderlichen Rechteckquer schnitt auf, dessen Abmessungen mit dem Abstand S der Ebene der Linse von der Beobachtungsebene H zusammen hängen. Die Höhe a' des Rechteckquerschnitts des Strahlenteilbündels 13 in einem Abstand S < f₁ und die Breite b' desselben Rechteckquerschnitts des Strahlenteilbündels 13 in einem Abstand S < f₂ erge ben sich aus den Beziehungen:

a' = (S-f₁).a/f₁ und
b' = (S-f₂). b/f₂

Bei der gegebenen Ausführungsvariante der erfin dungsgemäßen Vorrichtung ist a' = b' = c. In diesem Zu sammenhang treffen die Randstrahlen des in den Licht leiter 5 eintretenden Strahlenteilbündels 13 in der Beobachtungsebene H mit dem Abstand S = f₁(c/a + 1) = f₂(c/b + 1) die Wandung des Spiegellichtleiters 5 mit dem Querschnitt C×C auf, dessen Austrittsstirnende sich in einer von der Beobachtungsebene H in einem Ab stand 1 als Länge der Arbeitsstrecke des Spiegellicht leiters 5 entfernten Ebene P befindet.

Unter der Bedingung l = n(S-f₁) = m(S-f₂), in der n, m = 2, 4, 6 . . . alle geraden Zahlen sein kön nen, teilt sich das in den Lichtleiter 5 eintretende Strahlenteilbündel 13 zu einem System aus (n+1).(m+1) Elementarbündeln ein, die eine verschiedene Anzahl von Reflexionen an der Wandung des Lichtleiters 5 erfahren.

Jedes dieser Elementarbündel füllt dabei das ganze Austrittsstirnende des Lichtleiters 5 aus.

Ein Beispiel dieser Einteilung des eintretenden Strahlenteilbündels 13 in 35 Elementarbündel zeigt Fig. 5, in der n = 6, m = 4 und die Linien 14 die Grenzen der gleichen Intensität des Strahlungsbündels 12 am Austritt aus dem Laserstrahler 1 wiedergeben, wäh rend die Linien 15 die Grenzen des Strahlenteilbün dels 13 nach dessen Durchtritt durch die Blende 2 andeuten und die gestrichelten Linien 16 35 Teilbereiche des Strahlenteilbündels 13 abteilen, von denen jeder auf das Austrittsstirnende des Lichtleiters 5 in der Ebene P unter vollkommener Ausfüllung desselben proji ziert wird.

Die Verteilung der Strahlungsenergiedichte in der Ebene P des Austrittsstirnendes des Lichtleiters 5 stellt somit ein Interferenzbild dar, das durch die Interferenz von (n+1).(m+1) Elementarbündel der Laser strahlung entsteht.

Die Strahlungsenergieintensität ² in einem Punkt mit den Koordinaten (X, Y) an dem Austrittsstirnende des Lichtleiters 5 ergibt sich somit als

wo E₁, E₂ . . . die Strahlungsenergieintensität der jeweiligen Wellen in dem Punkt (X, Y),

die Interferenzglieder sind, jedes von denen cos δ_ij proportional ist, wobei

δ_ij = 2 π/λ.Δ_ij,

Δ_ij die optische Differenz des Wellenganges der Welle i und j und
λ die Strahlungswellenlänge bedeuten.

Nach der Mittelung der Verteilung der Intensität über die Periode t des Interferenzbildes ergibt sich

da cos δ_ij = 0.

Dadurch stellt die Verteilung der Strahlungsenergie dichte am Austritt aus dem Lichtleiter 5 nach der durch geführten Mittelung über die Periode t des Interferenz bildes die Summe der Verteilungen von (n+1).(m+1) Elementarbündeln dar, wodurch der Ausgleich der Energie dichteverteilungen am Austritt erfolgt. Beispielsweise wird bei der zufälligen Einteilung des austretenden Strahlenteilbündels 13 in (n+1) (m+1) gleiche Elementar bündel die mittlere quadratische Abweichung der Energie dichte um das

herabgesetzt.

Es ist nun die Periode des Interferenzbildes abzuschätzen.

Der Vereinfachung halber sei die Interferenz zweier Strahlenbündel, eines Bündels, das durch die Vorrich tung ohne Rückstrahlung an der Lichtleiterwandung durchgegangen ist, und eines anderen Strahlenbündels mit einmaliger Reflexion in dem Hohlkörperlichtleiter betrachtet. Der Abstand zwischen den benachbarten Höchstwerten der Energieintensität, d. h. die Periode t erreicht etwa

Für l ≲ 30 mm mit (S-f₁) ≈ 50 mm, C ≈ 7 mm und λ ≈ 0,2 µm erreicht die Periode t < 10 µm. In der Wirklichkeit wird der Abstand zwischen den benachbar ten Höchst- bzw. Kleinstwerten der Energieintensität infolge der stattfindenden Interferenz einer größeren Anzahl von Strahlenbündeln mit erweiterter Zusammenset zung der unterschiedlichen Strahlenbahnen wesentlich kleiner als die erwähnte Größe. Eine genaue Be rechnung des Interferenzbildes ist äußerst schwer durch zuführen, weshalb der vorher errechnete Wert t ≈ 10 µm als eine obere Abschätzung des Maßstabes der Interfe renzungleichmäßigkeiten in der Verteilung der Energie intensität am Austritt aus dem Lichtleiter anzusehen ist. Eine jeweilige Mittelung mit der kleineren Perio de t verläuft bei der ophtalmologischen Operation selbsttätig, solange während der aus ≈ 500 bis 1000 Strahlungsimpulsen des Laserstrahlers 1 bestehenden Operation eine vollkommene Verschleierung des Interfe renzbildes infolge der zufälligen, durch die eigenen, außer Kontrolle des Arztes und des Patienten selbst stattfindenden Schwingungen des Auges mit den Frequenzen bis 300 Hz, durch Augentremor bedingten Bewegungen des Auges, infolge des Herzklopfens, der Atmung, infolge der Vib rationen der Einrichtung selbst usw. auftritt.

Unabhängig von diesen Faktoren kommt am Austrittsende dem Lichtleiters 5 eine vollkommene Mittelung des Interferenzbildes infolge der Schwingungen der Zusatzlinse 4 in zwei einander senkrechten Richtungen zustande.

Für die obengenannten Betriebswerte der Ausgleichs einheit 3 bewirken die Schwankungen der Zusatzlinse 4 mit einer Amplitude von wenigstens 10 bis 20 µm eine voll kommene Mittelung der den hintereinanderfolgenden Strahlungsimpulsen entsprechenden Interferenzbilder und darüber hinaus eine Verschleierung der starken Zacken in der Intensität der Strahlung des Laserstrah lers 1 ("hot spots").

Fig. 6, 7 veranschaulichen die Wirkungsweise der Ausgleichseinheit 3, wobei die Fig. 6 die Verteilung der Strahlungsenergiedichte des Laserstrahlers über den Querschnitt des Strahlenbündels 12 in der Meridio nalebene und die Fig. 7 dieselbe an dem Austritt aus dem Lichtleiter 5 in der Ebene P wiedergibt.

Das an dem Stirnende aus dem Lichtleiter 5 austretende Strahlenbündel tritt durch den Former 6 der vorausbestimmten Verteilung der Strahlungsenergie dichte über den Querschnitt hindurch, in welchem die in der Ebene P gleichmäßige Strahlungsenergiedichte im Strahlenbündel nach einem für die Durchführung der bevorstehenden Operation geeigneten Gesetz verformt wird. Anstelle des genannten Formers 6 kann eine runde Blende veränderlichen Querschnitts, eine drehende Scheibe mit einem Schlitz vorgegebener Gestalt oder eine optische Zelle mit über den Querschnitt ver änderlicher Absorption der Strahlung aus dem Laser strahler 1 ausgenutzt werden. Ferner wird das Strahlen bündel 17 nach seinem Durchtritt durch die Projektions linse 7 auf die Hornhaut 8 des zu operierenden Auges proji ziert. Die Projektionslinse 7 ist so angeordnet, daß auf der Hornhaut 8 eine Abbildung der Ebene P erzeugt wird.

Die in den Fig. 3, 4 dargestellte Ausführungsva riante der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitet analog der in den Fig. 1, 2 wiedergegebenen Ausführungs variante mit dem Unterschied aber, daß das Strahlen bündel 13 nach seinem Durchtritt durch die Blende 2 unmittelbar auf den Eingang des Lichtleiters 11 fällt.

Im weiteren tritt das Strahlenbündel 13 durch den Lichtleiter 11 hindurch, der die Form eines Pyramiden stumpfes mit der Eintrittsstirnfläche der Abmessungen a'×b', wobei a' ≧ a und b' ≧ b sind, und der Aus trittsstirnfläche der Abmessungen a'' × b'' aufweist, wo bei a'' < a' und b'' < b' sind, während insbesondere a'' = b'', und a' = b' sein kann.

Das mittlere Strahlenteilbündel aus dem in den Lichtleiter 11 eintretenden Strahlenbündel 13 gelangt durch den Lichtleiter ohne Reflexion hindurch, während die anderen, am Umfang verteilten Teile des Strahlen bündels 13 1, 2, 3 . . . p Reflexionen in einer Ebene und 1, 2, 3 . . . q Reflexionen in der zur ersteren senk rechten Ebene unterliegen. Dadurch treten durch die Austrittsstirnfläche des Lichtleiters 11 (2p+1).(2q+1) Strahlenbündel hindurch, von denen jedes die Austrittsstirnfläche vollkommen aus füllt, was den Ausgleich der Verteilung der Strahlungs energiedichte bewirkt. Die Winkelaperturen (α₁, α₂) der aus dem Lichtleiter 11, (Pyramide) austretenden Laser strahlung ergeben sich in der Meridional- und Sagittal ebene entsprechenderweise aus

α₁ = 2p β₁ und α₂ = 2q β₂,

wo β₁, β₂ Winkel an der Pyramidenspitze in der Meridional- bzw. Sagittalebene bedeuten.

Die Länge l des Lichtleiters 11 soll den Bedin gungen gleichzeitig entsprechen:

Infolge der Winkelverschwenkungen der größeren Grundfläche des Pyramidenstumpfes in zwei zueinander senkrechten Richtungen um den Mittelpunkt "0" kommt eine gewisse Neuzerlegung des Eingangsstrahlenbündels bei jedem Strahlungsimpuls in (2p+1).(2q+1) Teilbündel zustande, welche einen zusätzlichen Ausgleich der Strahlungsenergiedichte in der Zeit bewirkt.

Die Verteilung der Energieintensität an dem Aus trittsstirnende des Pyramidenstumpfes stellt ein Ergeb nis der Interferenz von (2p+1).(2q+1) Lichtstrahlen bündeln dar.

Zwecks Abschätzung der Periode des jeweiligen Interferenzbildes wird die Interferenz eines durch den Lichtleiter ohne Reflexionen an der Lichtleiterwandung durchgegangenen Strahlenteilbündels und eines an der kegeligen Lichtleiterwandung mit dem Erweiterungs winkel β einmal reflektierten Strahlungsteil bündels betrachtet.

Dabei ergibt sich der Abstand zwischen den benach barten Höchst- bzw. Kleinstwerten der Energieintensität als Periode t = λ/2sin 2α. Für die typischen Werte β ≈ 0,02 bis 0,04 und λ = 193 nm erreicht t = 0,02 bis 0,04/2 0,04 ≦ 5 m.

Wie auch im Falle der in den Fig. 1, 2 wiedergege benen Ausführungsvariante ist der Maßstab der Inhomogenitäten in dieser Größenordnung völlig unwesentlich für die Durchführung der ophthalmochirurgischen Operationen.

Eine Winkelverschwenkung der größeren Grundfläche des Pyramidenstumpfes um den Mittelpunkt "0" um einen kleinen Winkel γ der Größenordnung 0,01 rad ruft eine lineare Verstellung des Randes der Austrittsstirnfläche um die Größe Δ (a'') hervor, die sich aus der Bezie hung ergibt:

Δ (a'') = a''/cosγ-a'' ≈ a''.γ²/2,

in der a'' die Größe der Austrittsstirnfläche bedeutet.

Für a'' = 7 mm erreicht

Δ(a'') ≈ 7.10⁻⁴/2 = 0,3 µm.

Diese Größe ist für die Durchführung der Opera tion unwesentlich.

Es ist auch nicht so schwer zu zeigen, daß diese Verschwenkungen der Austrittsstirnfläche des Lichtlei ters von einer vollkommenen Verschleierung der Einwir kung der Interferenzbilder bei den hintereinander angreifenden Strahlungsimpulsen begleitet werden und, was vielmehr wesentlich ist, eine Verschleierung der Einwirkung der makroskopischen Ungleichmäßigkeiten des eintretenden Laserstrahlenbündels auftritt.

Claims

1. Vorrichtung zur chirurgischen Behandlung der Ametro pie mit, hintereinander auf einer optischen Achse an geordnet, einem Impulslaserstrahler (1) des Ultravio lettbereiches, einer Ausgleichseinheit (3) zum Ausglei chen der Verteilung der Strahlungsenergiedichte des La serstrahlers über den Querschnitt seines Strahlenbün dels,
einem Former (6) der gewünschten Verteilung der Strah lungsenergiedichte des Laserstrahlers über den Quer schnitt des Strahlenbündels und
einer Projektionslinse (7),
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinheit (3) der Verteilung der Strahlungsenergiedichte ein Licht leiter (5) mit senkrecht zur optischen Achse rechtecki gem Querschnitt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (5) ein Parallelepiped mit senkrecht zur optischen Achse quadratischem Querschnitt ist und vor ihm im Laserstrahlungsweg eine Zusatzlinse (4) an geordnet ist, die den aus dem Laserstrahler (1) austre tenden Strahlenbündelquerschnitt auf den Eintrittsquer schnitt des Lichtleiters (5) abbildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlinse (4) einen Vibrationsantrieb (9) auf weist, der ihr in einer zur optischen Achse der Vorrich tung rechtwinkligen Ebene Schwingungen in zueinander rechtwinkligen Richtungen erteilt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (11) ein Pyramidenstumpf ist, der mit seiner größeren Grundfläche dem Laserstrahler (1) zugekehrt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pyramidenstumpf einen Schwingungsantrieb (9) aufweist, der seiner größeren Grundfläche in einer zur optischen Achse der Vorrichtung rechtwinkligen Ebene Schwingungen um den geometrischen Mittelpunkt (0) der kleineren Grundfläche in zueinander rechtwinkligen Rich tungen erteilt.