WO2022223690A1 - Vorrichtung zur automatisierten laserbearbeitung des trabekelwerkes - Google Patents

Vorrichtung zur automatisierten laserbearbeitung des trabekelwerkes Download PDF

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WO2022223690A1
WO2022223690A1 PCT/EP2022/060550 EP2022060550W WO2022223690A1 WO 2022223690 A1 WO2022223690 A1 WO 2022223690A1 EP 2022060550 W EP2022060550 W EP 2022060550W WO 2022223690 A1 WO2022223690 A1 WO 2022223690A1
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laser
unit
treatment
designed
eye
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PCT/EP2022/060550
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Inventor
Martin Hacker
Manfred Dick
Gerald Kunath-Fandrei
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec Ag
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    • A61F2009/00891—Glaucoma

Definitions

  • the present invention relates to a device for automated laser processing of the trabecular meshwork, the device being based on ab-externo laser trabeculoplasty or trabeculotomy, in particular “selective laser trabeculoplasty” (SLT for short).
  • ab-externo laser trabeculoplasty SLT for short.
  • ALT argon laser trabeculoplasty
  • ab-externo laser trabeculoplasties there are also ab-internal variants, such as excimer laser trabeculotomy or trabeculostomy (ELT), in which the trabecular meshwork is ablated with a laser using an endoscopic optical fiber.
  • ab interno variants are invasive procedures that can usually only be carried out in the context of other surgical interventions with a sensible risk/benefit ratio.
  • Trabeculoplasty and trabeculomomy are treatments of the trabecular meshwork.
  • the term trabeculoplasty will also include trabeculotomy (removal of trabecular tissue) and trabeculostomy (creation of a hole in the trabecula).
  • the trabecular meshwork is a spongy network in the region of the chamber angle and also includes the juxtacanalicular tissue opposite to Schlemm’s canal.
  • the various trabeculoplasties have different mechanisms of action (mechanical, cellular, biochemical), but some are not yet fully understood.
  • ELT tissue is ablated in a hole-shaped manner using UV light at 308 nm, which is intended to achieve a direct increase in the permeability of the trabecular meshwork through the resulting openings.
  • ALT continuous laser radiation generated by means of an argon laser or laser diodes at e.g. 514 nm is used to create drainage openings through thermal interactions with the tissue, which tend to close again through scarring and through healing processes.
  • US 2020/0016002 A1 now also proposes using laser pulses in the femtosecond range at 1030 nm for athermal trabecular meshwork processing in order to cut drainage channels with it.
  • SLT is a simple and highly effective laser therapy in the area of the trabecular meshwork, which has been shown to reduce intraocular pressure in glaucoma (glaucoma). It is assumed that the treated tissue is stimulated at the cellular and biochemical level, which leads to tissue regeneration and/or release of endogenous substances, which in turn increase tissue permeability and aqueous humor outflow.
  • the SLT laser therapy uses very short light pulses with low energy and thus primarily affects only the pigmented cells of the trabecular meshwork and extracellular pigment grains (https://doi.org/10.1155/2015/ 476138).
  • pigment particles or cells may have previously become detached from the iris, for example in the case of a pigment dispersion syndrome, and then the trabecular meshwork to become clogged, as in pigmentary glaucoma.
  • these cells are either stimulated or destroyed and then renewed or broken down via a regenerative, endogenous self-healing process.
  • Pigment grains can be broken up into smaller grains, particularly at higher laser energies. These regeneration processes improve the drainage of the aqueous humor and lower the intraocular pressure.
  • melanin has an absorption coefficient that increases evenly towards shorter wavelengths, the ratio of its absorption to that of other substances occurring in the eye, such as hemoglobin, sometimes changes considerably, so that favorable wavelength bands result for selective absorption.
  • the absorption of melanin in the range of 480 - 520 is about a factor of 10 higher than that of hemoglobin.
  • the release of cytokines as a result of the laser treatment also seems to contribute to improving aqueous humor drainage, for example by increasing the permeability of tissues such as Schlemm's canal and supporting the breakdown of cell debris (Garg and Gazzard, "Selective laser trabeculoplasty; past, present, and future", doi: 10.1038/eye.2017.273).
  • the SLT it is advantageous to have such a large laser treatment zone that the approx. 300 ⁇ m wide TM viewed from the direction of the laser beam can be safely covered, for example by means of a 400 ⁇ m laser treatment zone.
  • ZEISS creates this 400 ⁇ m laser treatment zone from 52 individual spots, each approx. 50 ⁇ m in size.
  • the actual thermal damage zones are defined by the pigmented TM cells, since the absorption mainly only takes place there
  • SLT selective laser trabeculoplasty
  • the relevant area is irradiated with laser radiation of between approximately 0.01 and approximately 5 Joules/cm 2 .
  • a laser system that can be used for SLT processes is described, for example, in a device brochure from Ellex (http://www.ellex.com/de/).
  • the SLT treatment takes place at a wavelength of 532nm, with a pulse length of 3ns and a pulse energy of approx. 1mJ on a spot diameter of 400 ⁇ m in the trabecular meshwork of the eye, whereby the treatment is carried out over a circumference of 180° or even 360° can.
  • a further disadvantage of the known, selectively operating laser systems is that no patterns (spot patterns) are used which, in a structured manner, allow intracellular or cellular destruction.
  • the thermal damage zones are only covered by the occurrence of pigmented cells and extracellular pigment grains fixed.
  • different pigmentation levels of the trabecular network would also have to be taken into account in order to be able to assess the therapeutic effect of the laser treatment or adjust it by adjusting laser parameters or patterns.
  • Pattern scanning laser trabeculoplasty represents a certain advance, in which at least one pattern of a number of laser shots are applied together when the hand-held contact lens is in a position, which In particular, if a large part or the entire circle of the chamber angle is to be treated with adjacent or slightly separated laser spots, a method using beam guidance using a hand-held contact glass is very time-consuming, error-prone and tedious.
  • the object of the present invention is to develop a device for automated laser processing of the trabecular meshwork, which device can significantly simplify the rather cumbersome and time-consuming laser trabeculoplasty with contact glass. Furthermore, the device should be suitable for enabling a 360° treatment and better predictability of the achievable or evaluation of the currently achieved therapeutic effect.
  • the object is achieved by the features of the independent claims. Preferred developments and configurations are the subject matter of the dependent claims, This object is achieved with the present device for automated laser processing of the trabecular meshwork, consisting of a laser unit with a laser source and a focusing unit, a deflection unit for the controllable change in the irradiation direction of the laser beam onto the trabecular meshwork and a control unit that is designed to be the laser unit for an ab-externo laser trabeculoplasty of the eye and to control the deflection unit, solved by the fact that a contact glass is present, which is designed, when the contact glass is positioned opposite the eye, several deflections of the laser treatment beam in its anterior chamber angle and thus one up to To enable 360° treatment of the trabecular meshwork.
  • First configurations relate to the laser unit, consisting of a laser source and a focusing unit, which is preferably designed as an autofocus.
  • the laser unit is designed to enable laser trabeculoplasty using thermally stimulating, SLT or ALT treatment (i.e. femtosecond or picosecond laser) or a nanosecond laser (ns laser).
  • thermally stimulating, SLT or ALT treatment i.e. femtosecond or picosecond laser
  • ns laser nanosecond laser
  • the ns laser can be focused anterior to the trabecular meshwork in order to produce a photodisruption in the aqueous humor there.
  • the resulting pressure waves should stimulate the trabecular meshwork and reduce the intraocular pressure with a treatment that is gentle on the trabecular meshwork.
  • This treatment variant using photodisruption in the aqueous humor is independent of the absorption in the pigments and can therefore also take place at other wavelengths, for example the YAG laser wavelength of 1064 nm. As with SLT, this treatment is also planned over 360° with a spot arrangement that is as equidistant as possible.
  • the laser unit is preferably designed to enable pattern-based laser trabeculoplasty treatment, with the treatment pattern being able to be generated in different ways.
  • the treatment pattern is preferably generated from individual spots with the aid of a scanner.
  • a diffractive optical element DOE
  • DOE diffractive optical element
  • the generation of several such simultaneously radiating laser beams by optical beam splitters (splitting mirrors, dichroic mirrors, polarization splitters or fiber-optic splitters), which are then aligned by means of one or more scanners, for example realized by rotating mirrors or prisms , galvo mirrors, MEMS scanners, acousto- or electro-optical modulators or liquid crystal modulators,
  • the laser unit can also be designed to generate laser pulses with pulse lengths in the range of 50 ns-50 ⁇ s.
  • the laser unit is preferably further designed to generate a spot pattern with an outer, approximately octagonal shape from square spots placed directly next to one another.
  • the laser unit is also designed to provide light in particular with at least one wavelength in the range of 480-590 nm , for example 515 nm or 532 nm (for example using an InGaN laser diode or a frequency-doubled Nd;YAG laser),
  • a second group of configurations relates to the deflection unit for the controllable change in the irradiation direction.
  • this is designed to change the position of the laser treatment beams in such a way that they are guided in different directions into the anterior chamber angle of an eye by the multiple deflections in the contact lens in order to to enable up to 360° treatment of the trabecular meshwork.
  • the deflection unit is preferably designed to change not only the irradiation direction of the laser treatment beams but also the irradiation direction of the illumination radiation and the observation beam path.
  • Further configurations relate, for example, to the contact glass.
  • Several facet mirrors or a rotating mirror are arranged in the contact glass for the deflection of the laser treatment beams into different parts of the trabecular meshwork.
  • the surfaces present for the deflection of the laser processing beam have coatings which have a sufficiently high reflectivity for the processing laser and a spectral range suitable for illumination and observation.
  • the surfaces present for the deflection of the laser processing beam have a coating whose reflectivity for incidence conditions with s- and p-polarization at the laser wavelength are approximately the same.
  • the facet mirrors can use the total reflection at the interface between the contact glass and air or other media with a low refractive index, which offers the advantage of realizing high reflectivity over a large spectral bandwidth.
  • the disadvantage is that the total reflection is sensitive to contamination of the total reflecting surface (for example fingerprints), so that the contact glass would then have to be suitably enclosed against contamination.
  • dielectric layers or layer systems can also be used in order to achieve high reflectivity. In this case, however, it must be ensured that the layer system is designed in such a way that the reflectivity for incidence conditions with s- and p-polarization does not differ too much, since otherwise the laser power would vary during the treatment of different sections of the chamber angle.
  • metal-coated mirrors can also be used.
  • gold (NIR), silver (VIS-NIR) or aluminum (VIS) is used, but these are often soft or degrade easily, so that here too protection against contact and, if necessary, oxidation must be implemented, for example by a protective dielectric layer on the back of the reflective metal layer.
  • the laser power can be titrated to the desired one Tissue processing takes place (bubble formation or tissue discoloration) or the intensity of the backscattering of the processing laser is determined and evaluated.
  • the processing laser can also be activated in a defined weakened manner. If the pilot beam and the processing laser are calibrated to one another, the backscatter signal of the pilot laser can also be used to adjust the power of the processing laser.
  • the contact glass with its mirror facets it is necessary for the contact glass with its mirror facets to have a specified or known position in relation to the treatment device, for example by means of a suitably designed recording device for the contact glass on the treatment device or also by recognizing the position of the contact glass, for example by marking recognition,
  • At least one opto-acoustic sensor is preferably arranged on the contact glass, which is connected to the control unit for the transmission of signals for a dosimetric control of the laser unit. Preference is given to using piezoelectric sensors,
  • the contact glass has either a ring-shaped sensor or a sensor for each facet mirror,
  • the contact glass preferably has a liquid- or gel-filled contact chamber and/or a suction device.
  • the device also has an illumination unit for projecting an illumination beam into the anterior chamber angle of an eye and an image processing unit in order to generate images from the light backscattered from the anterior chamber angle, which provide additional information for the Deliver SLT treatment.
  • the image processing unit is based on an imaging or scanning optical method. It is also possible to use an image processing unit based on interferometry, such as an OCT system. Since this is image processing in the anterior chamber, it is possible in addition to the usual ones OCT wavelengths such as 780 ... 860nm or 1040 ... 1060nm to use longer-wave light, for example in the range from 1300 ...1550nm, since the short beam paths in the eye also make relatively strong absorption in the eye media acceptable.
  • the last configurations relate to the control unit, which has connections to the illumination unit and to the image processing unit and is designed to detect feature points in the images from the anterior chamber angle and to determine their position and to include them in the control of the laser processing of the trabecular meshwork.
  • Such characteristic points can be eye structures, such as Schwalbe's line, or also pigmentation variations in the trabecular meshwork, or reflux blood in Schlemm's canal, but also missing parts of the trabecular meshwork or scarring due to previous treatments or artificial trabecular meshwork implants (e.g. the iSTENT or the HYDRUS) , which are to be spared during trabeculoplasty.
  • the cross-section of Schlemm's canal or the aqueous humor collection vessels behind Schlemm's canal can also be used as feature points, since drainage improvement at the trabecular meshwork is particularly effective there where Schlemm's canal still has a sufficient cross-section in the connection to the nearest aqueous humor collection vessels.
  • the image processing unit It is possible to process feature points recorded by the image processing unit together with image and measurement data obtained pre-operatively in the control unit in order to control the laser processing of the trabecular meshwork.
  • the image data recorded by the image processing unit are preferably registered with the image data obtained preoperatively.
  • control unit is designed to use the signals from the opto-acoustic sensor and the image processing unit to carry out a titration algorithm for controlling the laser unit in order to achieve an optimal treatment result.
  • control unit is also designed based on of the signals from the image processing unit to take into account the degree of pigmentation of the trabecular meshwork to be treated when controlling the laser unit, for example by adjusting the energy, duration or number of laser pulses,
  • the contact lens can preferably be equipped with a force sensor system in order to determine IOR values, similar to Goldmann tonometry, on the basis of the defined or measured contact surface from the contact forces.
  • Transpalpebral tonometry is also very suitable, i.e. through the lid. The use of other alternative tonometry methods is not preferred, but possible, such as airpuff, rebound or shock wave tonometry.
  • the system is equipped with a device to limit the contact force of the contact lens on the patient's eye. It is possible to use a spring-loaded holder for the contact glass or to control a motorized device displacement in such a way that force values continuously recorded by the force sensors do not exceed certain limits. Also, for example, an electromechanical retraction of the contact glass away from the patient's eye to limit the force is possible. In addition, acoustic or optical warning signals for the operator can be implemented.
  • the present invention relates to a device which is intended in particular for the manual and/or automatic 360° treatment of open-angle glaucoma (90% of all glaucoma) and the rarer pseudoexfoliative glaucoma or pigmentary glaucoma.
  • the device also has an illumination unit for projecting an illumination beam into the anterior chamber angle of an eye and an image processing unit.
  • the proposed device can be used not only for automated laser processing of the trabecular meshwork, in particular for “selective laser trabeculoplasty”, but also or only for examination and diagnostic purposes.
  • FIG. 1 the device according to the invention with a contact glass with facet mirrors
  • FIG. 2 the device according to the invention with a contact glass with facet mirrors and an opto-acoustic sensor and
  • FIG. 3 the device according to the invention with a contact glass with a rotating mirror.
  • the proposed device for manual and/or automatic 360° treatment of open-angle, pseudoexfoliation or pigment glaucoma consists of a laser unit with a laser source and a focusing unit, and a control unit that is designed to use the laser unit for SLT treatment of an eye to control.
  • a movement unit for changing the irradiation direction of the laser treatment beam and a contact lens for the deflection of the laser treatment beam into the anterior chamber angle of the eye is provided.
  • the proposed device for automated laser processing of the trabecular meshwork consists of a laser unit with a laser source and a focusing unit, a deflection unit for controllably changing the direction of irradiation of the laser beam onto the trabecular meshwork, and a control unit that is designed for the laser unit to control an ab-externo laser trabeculoplasty of the eye and the deflection unit.
  • contact lens which is designed to allow multiple deflections of the laser treatment beam in its anterior chamber angle when the contact lens is positioned opposite the eye and thus allow up to 360° treatment of the trabecular meshwork.
  • the contact glass is only positioned once in relation to the eye and allows the laser treatment beam to be deflected several times into the anterior chamber angle of the eye without changing the positioning.
  • the contact glass is designed to allow the laser treatment beam to be deflected into the anterior chamber angle of the eye in at least two of the following quadrants without changes in positioning: superior, temporal, inferior and nasal.
  • the proposed device for automated laser processing of the trabecular meshwork consists of a laser unit with a laser source and a focusing unit,
  • the laser unit is designed to enable laser trabeculoplasty by means of a thermally stimulating, an SLT or an ALT treatment.
  • the laser source of the laser unit is a laser for predominantly athermal laser processing of the trabecular meshwork, for example an ultra-short pulse laser or an ns laser.
  • the laser unit has means for adjusting the polarization and/or power of the laser
  • the laser unit preferably also has a unit for projecting a pilot beam onto the trabecular meshwork,
  • the pilot beam is preferably also a laser beam which is aligned collinearly with the treatment laser beam and has the same focal position.
  • the pilot beam can be visible (for example red, yellow, green, possibly also blue), or invisible, for example with a wavelength in the NIR range, such as 780-1550 nm, when it is tracked with a camera.
  • a wavelength in the NIR range such as 780-1550 nm
  • shorter wavelengths have the advantage that the penetration depth into the tissue is lower than with longer wavelengths, so that the pilot beam spot is scattered less strongly in the depths of the tissue.
  • the pilot laser beam should sufficiently overlap the trabecular meshwork band, but if possible not hit the neighboring structures such as the Schwalbe line, the scleral spur and the ciliary body band.
  • a correct one Positioning can be easily controlled by the image processing and control unit.
  • the laser emission of the SLT treatment is activated via the control unit.
  • a centered positioning of the pilot beam point on the trabecular meshwork band is ideal,
  • the laser unit is designed to enable a pattern-based laser trabeculoplasty treatment.
  • the laser unit has either a diffractive optical element (DOE), with which several laser treatment beams are generated simultaneously for a treatment pattern for laser trabeculoplasty,
  • DOE diffractive optical element
  • the laser unit has a scanner that is fast enough to generate a treatment pattern for laser trabeculoplasty using a laser treatment beam.
  • a scanner in order to generate a treatment pattern consisting of 52 individual spots within 280ms, a scanner is required that works with a line deflection frequency of at least 20Hz ... 25Hz.
  • the spot application must be carried out in a synchronized manner during the individual line scans of the scanner without stopping.
  • a frequency-doubled, continuously working solid-state laser is provided for the laser unit, which generates pulse lengths in the range of 50 ns-50 ⁇ s, in particular 150 ns to 1 ⁇ s.
  • the pulse length is achieved by means of clocking by means of a switch-on and switch-off regime.
  • a spot pattern with an outer, approximately octagonal shape and a diameter of approx. 400 ⁇ m is preferably generated by the laser unit from square, directly adjacent individual spots with an edge length of 50 ⁇ m.
  • the individual spots have a pulse energy of 2-130 ⁇ J, in particular 25-65 m ⁇ .
  • the diameter of the laser treatment zones preferably exceeds the width of the trabecular meshwork (of approx. 300 ⁇ m, viewed from the direction of incidence of the treatment laser, otherwise approx. 550 ... 750 ⁇ m wide), so that spot patterns or alternatively used large individual spots have an outer diameter of approx. 400 ⁇ m.
  • the existing focusing unit is intended to focus the laser treatment beams onto the trabecular meshwork and is preferably designed as an autofocus unit.
  • a confocal detection of light from the pilot laser or the weakened processing laser can be used for autofocusing, which light is backscattered at the trabecular meshwork surface (possibly also other surfaces).
  • the laser focus can be brought closer to the trabecular meshwork, for example, until a backscatter signal threshold is exceeded.
  • an auto-focusing of the observation for contrast-maximizing "sharpening" of feature points or the minimization of the pilot beam laser spot size can be used to optimize the focussing of the processing laser on the target area.
  • Autofocusing based on the location of the trabecular meshwork surfaces in OCT data is also possible. However, the OCT scan position and the focus position of the treatment laser must be calibrated to each other.
  • the device has a deflection unit for the controllable change in the irradiation direction, which is designed to change the position of the laser to change the treatment beams in such a way that they are directed in different directions into the anterior chamber angle of an eye by the multiple deflections in the contact glass, in order to enable up to 360° treatment of the trabecular meshwork.
  • the deflection unit is preferably also designed to also change the direction of incidence of the illumination radiation.
  • the contact glass has several facet mirrors or a rotating mirror in the contact glass
  • the surfaces present in the contact gas for deflecting the laser processing beam preferably have a coating whose reflectivity for incidence conditions with s- and p-polarization at the laser wavelength differs by ⁇ 10%, preferably ⁇ 5% and particularly preferably ⁇ 1% .
  • the surfaces present in the contact gas for the deflection of the laser processing beam are totally reflecting for the incident laser processing beam, i.e. with an angle of incidence greater than the critical angle for total reflection.
  • the surfaces present in the contact gas for deflecting the laser processing beam preferably have coatings which have a high reflectivity of preferably >90% for the wavelength of the processing laser and a spectral range suitable for observation.
  • the contact glass preferably has a liquid- or gel-filled contact chamber.
  • the contact glass has several faceted mirrors or a mirror rotating around the device axis. This enables a very compact design, despite the flat angle of entry into the anterior chamber of the eye,
  • the contact glass should have a suction device, since the rotation can cause vibrations.
  • the vibrations can be suppressed by "balancing", i.e. using co-rotating balancing weights.
  • the contact lens has at least one opto-acoustic sensor that is connected to the control unit connected is. Accordingly, the control unit is designed to use the signals from the sensor for dosimetric control of the laser unit.
  • the contact glass preferably has a ring-shaped sensor or a sensor for each facet mirror, which makes it possible to obtain a signal that is independent of the deflection.
  • the sensor detects the pulse amplitude of the incident laser beam through direct contact with the facet mirror of the contact glass and, with a certain time delay due to the speed of sound, the smaller opto-acoustic signal from the laser spot (with possible bubble formation) within the trabecular meshwork. Both signals can be used for further evaluations can be compared with one another or used for calibration or also for regulating the laser processing.
  • the device also has an illumination unit for projecting an illumination beam into the anterior chamber angle of the eye and an image processing unit for generating images from the light backscattered from the anterior chamber angle.
  • the control unit has corresponding connections to the lighting unit and to the image processing unit for controlling them and is designed to detect feature points in the images from the anterior chamber angle and to determine their position.
  • the image processing unit is based on an imaging or scanning optical method.
  • gonioscopy ie examination of the chamber angle and in particular of the trabecular meshwork
  • a gonioscope is described in EP 3329839 A1, which 360° imaging of the trabecular meshwork, including visualization of the level of pigmentation.
  • the movement unit and the contact glass are designed in such a way that the irradiation direction of a processing laser for automated processing of the trabecular meshwork can also be changed or redirected and focused onto or into the trabecular meshwork.
  • fixation unit for projecting a fixation beam along the optical axis of the device into the eye.
  • FIG. 1 shows a first variant of the device according to the invention with a contact glass with facet mirrors
  • the eye 1 is illuminated by the illumination unit 2, with the illumination beam 2' being directed into the chamber angle 6 via the deflection unit 3 and a facet mirror 4 of the contact lens 5.
  • the treatment beam 7' is focused via the scanning unit 8, the deflection unit 3 and also via a facet mirror 4 of the contact glass 5 in the chamber angle 6 onto the trabecular meshwork. Focusing units for the observation and processing laser beam path are not shown here. Focusing for the treatment beam 7' is preferably implemented in the laser unit 7, i.e. before the laser beam is deflected by the scanning unit 8. The focusing unit for the observation beam path can be integrated into the image processing unit. In the case of an OCT system, the illumination and observation beam paths can be identical.
  • the illumination light backscattered by the chamber angle 8 is imaged on the image processing unit 9 .
  • the existing control unit 10 has connections fertilize to the lighting unit 2, to the image processing unit 3 and to the laser unit 7 for their control or for signal evaluation.
  • the fixation unit 11 projects a fixation beam 11' along the optical axis 15 of the device into the eye 1.
  • a contact gel 12 is used here as a connection between the contact lens 5 and the eye 1,
  • FIG. 2 shows an embodiment of the variant of the device according to the invention with a contact glass with facet mirrors according to FIG.
  • FIG. 3 shows a second variant of the device according to the invention, in which a contact glass with a flat, rotating mirror is used.
  • the deflection unit 3 is synchronized to the movement of the rotating mirror 14 by the control unit 10 .
  • the movement of the rotating mirror can take place continuously or in steps.
  • the contact glass 5 preferably has a ring-shaped opto-acoustic sensor (not shown), which makes it possible to obtain a signal that is largely independent of the direction of deflection.
  • OCT signals obtained in this way can not only be used to control and focus the treatment laser, but also to visualize the anterior chamber angle.
  • OCT scans are registered and aligned with one another in corresponding chamber angle directions (for example 0° and 360°) in order to compensate for movement artifacts in such an OCT representation.
  • the OCT scan can be registered to a color image of the chamber angle.
  • the locations of the laser treatment can then be displayed in the color and/or OCT visualization, since these locations correspond to the positions of the OCT scans that were recorded at the respective activation moments of the treatment laser.
  • 1D, 2D or 3D scans are possible as OCT scans, ie A scan, B or volume scans, preferably for displaying the trabecular meshwork and Schlemm's canal cross section).
  • a corresponding filter can be arranged in front of the image sensor.
  • This filter should selectively block the therapeutic laser radiation (e.g. 532nm) but have a high transmission for the wavelength of the pilot laser beam and all other wavelengths used in the system.
  • the therapeutic laser radiation e.g. 532nm
  • a fully automated system uses an OCDR or OCT scan overlaid with the SLT laser beam to detect whether the SLT laser beam is aimed at the trabecular meshwork and the SLT treatment can be triggered.
  • control unit is designed to detect feature points in the images from the anterior chamber angle and to determine their position.
  • this is the trabecular meshwork in order to align and focus the pilot and/or treatment beam on it.
  • the trabecular meshwork and the laser beam position are preferably detected in the images and their position determined.
  • a treatment pattern along the trabecular meshwork can then be calculated and executed by the control unit.
  • control unit is designed to use the signals from the opto-acoustic sensor and the image processing unit to carry out a titration algorithm for controlling the laser unit in order to achieve an optimal treatment result.
  • the laser dosimetry can be carried out by a plurality of feedback signals, for example by;
  • the contact glass is provided with at least one opto-acoustic sensor in order to continuously detect the changing reflection point on the facet mirrors or the rotating mirror element.
  • the proposed solution does not use ring-shaped sensor elements, such as those used in dosimetric retinal laser treatments.
  • the sensors are placed directly on the facet mirrors or the rotating mirror element, which allows the sensors to detect the direct acoustic amplitude from the laser point on the trabecular meshwork and thus receive a better and more clearly defined opto-acoustic signal, Bei During selective laser trabeculoplasty with this system, the opto-acoustic signal clearly shows a bubble formation threshold in order to adjust the laser energy for reliable laser therapy.
  • a contact glass known from gonioscopic imaging devices is preferably used for this purpose, in which facets are incorporated and mirrored.
  • an XY scanner can sometimes be dispensed with.
  • a diffractive optical element can be used for this, for example (DOA), This variant has the advantage that a continuous change of the reflection point is possible.
  • control unit is further designed to take into account the degree of pigmentation of the trabecular meshwork to be treated when controlling the laser unit using the signals from the image processing unit.
  • the focusing unit of the laser unit for the image processing unit to visualize the structures of the trabecular meshwork.
  • consecutive or opposing facet mirrors can be used.
  • the light exposure caused by processing lasers and illumination for observation can be distributed spatially.
  • the time interval between the observation (i.e. illumination and image processing) and the laser processing of this trabecular meshwork area activated on the basis of this observation must be limited to ⁇ t ⁇ treatment zone diameter*2E-4 s/m, For example, 80 ms for a treatment zone diameter of 400 ⁇ m.
  • a general limit of 60 ms can be acceptable if a certain disturbance of the pattern due to patient eye movements that cannot be completely avoided is acceptable.
  • the image signals obtained in this way can then be evaluated, for example, using fast computers, FPGAs or DSPs with low latency, so that the laser can be activated within the set time frame. It is also possible to track the treatment laser optimally on the trabecular meshwork using control signals obtained from the image data.
  • a device is made available with which manual and/or automatic 360° treatment of open-angle, pseudoexfoliative or pigmentary glaucoma is made possible.
  • the device is based on the automated laser processing of the trabecular meshwork, in particular the "selective laser trabeculoplasty".
  • the device is suitable for enabling a 360° treatment and a more precise prediction of the therapeutic effect that can be achieved or is currently being achieved.
  • an illumination unit for projecting an illumination beam into the anterior chamber angle of an eye and an image processing unit. This allows the device not only for the automated laser processing of the trabecular meshwork, in particular the "selective laser trabeculoplasty", but also or only for examination and diagnostic purposes.

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Abstract

Die Vorrichtung dient der automatisierten Laserbearbeitung des Trabekelwerkes und basiert auf der ab-externo Laser-Trabekuloplastik oder Trabekulotomie. Die Vorrichtung besteht aus einer Lasereinheit mit einer Laserquelle und einer Fokussiereinheit, einer Ablenkeinheit zur steuerbaren Änderung der Einstrahlrichtung des Laserstrahls auf das Trabekelwerk und einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Lasereinheit für eine ab-externo Laserbehandlung des Auges und die Ablenkeinheit zu steuern. Erfindungsgemäß ist ein Kontaktglas vorhanden, welches ausgebildet ist, bei einer Positionierung des Kontaktglases gegenüber dem Auge mehrere Umlenkungen des Laserbehandlungsstrahles in dessen Vorderkammerwinkel und damit eine bis zu 360°-Behandlung des Trabekelwerks zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die insbesondere zur automatischen 360°-Behandlung eines Glaukoms vorgesehen ist. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung zusätzlich über eine Beleuchtungseinheit zum Projizieren eines Beleuchtungsstrahls in den Vorderkammerwinkel eines Auges und eine Bildverarbeitungseinheit, so dass die Vorrichtung auch zu Untersuchungs- und Diagnosezwecken Verwendung finden kann.

Description

Vorrichtung zur automatisierten Laserbearbeitung des Trabekel Werkes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Laserbe- arbeitung des Trabekelwerkes, wobei die Vorrichtung auf der ab-externo Laser Trabekuloplastik oder Trabekulotomie, insbesondere der „Selektiven Laser Tra- bekuloplastik“ (engl: selective laser trabeculoplasty, kurz; SLT) basiert. Eine wei- tere häufiger genutzte Variante einer ab-externo Laser Trabekuloplastik ist die Ar- gon Laser Trabekuloplastik (ALT),
Neben ab-externo Laser Trabekuloplastiken existieren auch noch ab-interno Vari- anten, wie die Excimer Laser Trabeculotomie bzw, Trabekulostomie (ELT), bei der mittels einer endoskopischen Lichtleitfaser eine Laserablation des Trabekelwerks erfolgt. Die ab-interno Varianten sind aber invasive Verfahren, die sich meist nur im Rahmen anderer chirurgischer Eingriffe mit sinnvollem Risiko/Nutzen-Verhält- nis mit durchführen lassen,
Trabekuloplastiken und Trabekulomtomien sind Bearbeitungen des Trabekel- werks, Im Folgenden soll zur Vereinfachung der Begriff der Trabekuloplastik auch die Trabekulotomie (Trabekelgewebeentfernung) und die Trabekulostomie (Loch- erzeugung im Trabekel) mit umfassen. Das Trabekelwerk ist ein schwammarti- ges Geflecht im Bereich des Kammerwinkels und umfasst auch das in Bezug auf den Schlemm’schen Kanal gegenüberliegende juxtacanaliculare Gewebe. Durch das Geflecht des Trabekelwerks erfolgt der überwiegende Teil des Ab- flusses des ständig produzierten Kammerwassers in geregelter Weise, was un- ter anderem die Gesunderhaltung von Augenstrukturen, wie der Hornhaut und der Linse unterstützt. Ein geringerer Teil des Abflusses, insbesondere bei jünge- ren Menschen erfolgt auch über den sogenannten uveoskleralen Ausflusspfad,
Der Hauptteil des Abflusswiderstands im trabekulären Ausflusspfad wird vom juxtacanaliculare Gewebe erzeugt. Verhärtet sich nun alters- oder krankheitsbe- dingt das Trabekelwerk im Auge und ist somit der geregelte Abfluss nicht mehr möglich, so staut sich das Kammerwasser im Auge und führt zu einer Erhöhung des Augeninnendrucks, die wiederum Schäden an den okularen Nerven bis hin zur Erblindung verursachen kann - dem Glaukom,
Die verschiedenen Trabekuloplastiken haben unterschiedliche Wirkmechanis- men (mechanisch, zellulär, biochemisch) sind aber z.T, auch noch nicht voll- ständig verstanden.
Bei der ELT wird beispielsweise Gewebe mittels UV-Licht bei 308nm lochförmig ablatiert, wodurch eine direkte Durchlässigkeitserhöhung des Trabekelwerks durch die entstehenden Öffnungen erreicht werden soll. Bei ALT wird eine mit- tels Argon Laser oder mittels Laserdioden erzeugte kontinuierliche Laserstrah- lung bei beispielsweise 514nm genutzt, um durch thermische Interaktionen mit dem Gewebe Abflussöffnungen zu erzeugen, die aber zum Wiederverschluss durch Vernarbung und durch Heilungsprozesse neigen. In US 2020/0016002 A1 wird nun auch vorgeschlagen, Laserpulse im Femtosekundenbereich bei 1030nm zur atherm Ischen Trabekelwerksbearbeitung einzusetzen, um damit Abflusskanäle zu schneiden.
Demgegenüber ist die SLT eine einfache und hoch wirksame Lasertherapie im Bereich des Trabekelwerks, die nachweislich den Augeninnendruck beim Glau- kom (Grüner Star) reduziert. Hierbei wird angenommen, dass es zu einer Stimu- lierung des behandelten Gewebes auf zellulärer und biochemischer Ebene kommt, die zur Gewebsregenerierung und/oder Ausschüttung körpereigener Sub- stanzen führt, die wiederum die Gewebsdurchlässigkeit und den Kammerwasser- abfluss erhöhen.
Die SLT Lasertherapie nutzt neben der selektiven Absorption insbesondere der Wellenlänge 532nm im Pigment Melanin sehr kurze Lichtimpulse mit geringer Energie und wirkt damit vorrangig nur auf die pigmentierten Zellen des Trabekel- werk und extrazelluläre Pigmentkörner (https://doi.Org/10.1155/2015/476138). Sol- che Pigmentpartikel bzw, -zellen können sich zuvor, beispielsweise bei einem Pig- mentdispersionssyndrom, aus der Iris gelöst haben, um dann das Trabekelwerk zu verstopfen, wie beim Pigmentglaukom. Diese Zellen werden je nach Energie- dichte entweder stimuliert oder zerstört und danach über einen regenerativen, kör- pereigenen Selbstheilungsprozess erneuert oder abgebaut. Pigmentkörner kön- nen, insbesondere bei höheren Laserenergien, in kleinere Körner aufgebrochen werden. Durch diese Regenerationsprozesse wird der Abfluss des Kammerwas- sers verbessert und der Augeninnendruck gesenkt.
Dabei ist zu beachten, dass Melanin zwar einen, zu kürzeren Wellenlängen hin eher gleichmäßig zunehmenden Absorptionskoeffizienten besitzt, während sich aber das Verhältnis seiner Absorption zu derjenigen anderer im Auge vorkom- mender Substanzen, wie beispielsweise des Hämoglobins, z.T. beträchtlich än- dert, so dass sich günstige Wellenlängenbanden für selektive Absorptionen erge- ben. Beispielsweise ist die Absorption von Melanin im Bereich von 480 - 520 um ca. einen Faktor 10 höher als die des Hämoglobins.
Bei den oben erwähnten Regenerationsprozessen scheint auch die Ausschüttung von Zytokinen infolge der Laserbehandlung bei der Verbesserung des Kammer- wasserabflusses einen Beitrag zu leisten, indem diese beispielsweise die Durch- lässigkeit von Geweben, wie dem Schlemm’schen Kanal, erhöht und den Abbau von Zellresten unterstützt (Garg and Gazzard, „Selective laser trabeculoplasty; past, present, and future“, doi: 10.1038/eye.2017.273).
Beim SLT ist es günstig, einen so große Laserbehandlungszone zu haben, dass das, aus Lasereinstrahlrichtung betrachtet, ca, 300 μm breite TM sicher überstri- chen wird, wie beispielsweise mittels einer 400 μm großen Laserbehandlungs- zone. ZEISS erzeugt diese 400 μm großen Laserbehandlungszone aus 52 Ein- zelspots, welche jeweils ca. 50 μm groß sind. Die eigentlichen thermischen Schä- digungszonen werden durch die pigmentierten TM-Zellen definiert, da überwie- gend nur dort die Absorption stattfindet
Die Grundzüge eines, auch als selektive Lasertrabekuloplastik bezeichneten SLT- Verfahrens werden beispielsweise in den Schriften US 5,549,596 A beschrieben. Bei diesem Verfahren zur Behandlung von Glaukom, intraokulare Melanom und Makulaödem erfolgt die Bestrahlung der entsprechenden Fläche mit einer Laser- strahlung zwischen etwa 0,01 und etwa 5 Joules/cm2.
Die in der US 8,568,393 B2 beschriebene Lösung betrifft ebenfalls ein SLT-Ver- fahren, wobei die Behandlung durch die Verwendung von Scannern optimiert wor- den ist.
Ein für SLT-Verfahren verwendbares Lasersystem wird beispielsweise in einem Geräteprospekt der Firma Ellex (http://www.ellex.com/de/) beschrieben. Die SLT- Behandlung erfolgt bei einer Wellenlänge von 532nm, mit einer Pulslänge von 3ns und einer Pulsenergie von ca, 1mJ auf einem Spotdurchmesser von 400 μm im Trabekelwerk des Auges, wobei die Behandlung auf einem Umfang von 180° oder auch gleich 360° durchgeführt werden kann.
Dadurch, dass die nach dem Stand der Technik bekannten, selektiv arbeitenden Lasersysteme bisher lediglich auf einer festen, nicht veränderbaren Pulslänge ba- sieren, sind diese nicht universell einsetzbar. Ein System mit einer insbesondere intraoperativ wählbaren Pulslänge für eine wählbare Selektivität der Schädigung der gesamten Zelle bzw, nur von Zellbestandteilen ist bisher nicht bekannt.
Weiterhin erweist sich bei den bekannten selektiv arbeitenden Lasersystemen als nachteilig, dass keine Pattern (Spotmuster) verwendet werden, die strukturiert eine intrazelluläre bzw, zelluläre Zerstörung erlauben.
Bislang werden bei einem Laser, der das ca, 300μm breite Trabekelwerk ausrei- chend breit überstreicht (beispielsweise mittels einer aus 50μm Einzelspots zu- sammengesetzten 400μm breiten Laserbestrahlungszone), die thermischen Schädigungszonen (Behandlungszonen) nur durch das Vorkommen pigmentier- ten Zellen und extrazellulären Pigmentkörner festgelegt. Neben Spotgrößen, Pulslängen, Energiedichten und thermischen Schädigungszo- nen wären auch noch unterschiedliche Pigmentierungsniveaus des Trabekel- netzwerks zu berücksichtigen, um den therapeutischen Effekt der Laserbehand- lung abschätzen oder durch Anpassung von Laserparameter oder Pattern einstel- len zu können.
Gemein ist allen bekannten Systemen zur ab-externo Laser Trabekuloplastik, dass die Führung des Laserstrahles und die Augenfixierung und -ausrichtung bis- lang immer über ein handgehaltenes Kontaktglas erfolgt, was umständlich ist und die Behandlungsgeschwindigkeit stark begrenzt. Insbesondere die Verwendung eines Gonioprismas als Kontaktglas bedarf eines ausreichenden Trainings, Einen gewissen Fortschritt stellt die sogenannte Pattern Scanning Laser Trabeculoplasty (PSLT) dar, bei der bei einer Stellung des handgehaltenen Kontaktglases zumin- dest ein Muster einer Anzahl von Laserschüssen gemeinsam appliziert werden, was einen Geschwindigkeitsgewinn darstellt Insbesondere wenn ein großer Teil oder aber der gesamte Kreis des Kammerwinkels mit beieinanderliegenden oder etwas separierten Laserspots behandelt werde soll, ist ein Verfahren unter Ver- wendung einer Strahlführung mittels eines handgehaltenen Kontaktglases sehr zeitaufwändig, fehleranfällig und mühsam.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatisierten Laserbearbeitung des Trabekelwerkes zu entwickeln, wel- che die doch recht umständliche und zeitaufwändige Laser Trabekuloplastik mit Kontaktglas wesentlich vereinfachen kann. Weiterhin soll die Vorrichtung geeig- net sein, eine 360°-Behandlung und eine bessere Vorhersagbarkeit des erreich- baren bzw, Bewertung des aktuell erreichten therapeutischen Effekts zu ermögli- chen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen An- sprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegen- stand der abhängigen Ansprüche, Diese Aufgabe wird mit der vorliegenden Vorrichtung zur automatisierten Laser- bearbeitung des Trabekelwerkes, bestehend aus einer Lasereinheit mit einer Laserquelle und einer Fokussiereinheit, einer Ablenkeinheit zur steuerbaren Än- derung der Einstrahlrichtung des Laserstrahls auf das Trabekelwerk und einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Lasereinheit für eine ab-externo Laser Trabekuloplastik des Auges und die Ablenkeinheit zu steuern, dadurch gelöst, dass ein Kontaktglas vorhanden ist, welches ausgebildet ist, bei einer Positio- nierung des Kontaktglases gegenüber dem Auge mehrere Umlenkungen des Laserbehandlungsstrahles in dessen Vorderkammerwinkel und damit eine bis zu 360°-Behandlung des Trabekelwerks zu ermöglichen.
Erste Ausgestaltungen beziehen sich auf die Lasereinheit, bestehend aus einer Laserquelle und einer Fokussiereinheit, die vorzugsweise als Autofokus ausge- bildet ist.
Insbesondere ist die Lasereinheit ausgebildet, Laser Trabekuloplastik mittels ei- ner thermisch stimulierenden, einer SLT- oder einer ALT-Behandlung zu ermög- lichen, Die Lasereinheit kann aber auch über einen Laser zur überwiegend athermischen Laserbearbeitung des Trabekelwerkes, beispielsweise einen Ult- rakurzpuls-Laser (d.h. Femto- oder Pikosekundenlaser) oder einen Nanosekun- den-Laser (ns-Laser) verfügen.
Dabei kann der ns-Laser anterior zum Trabekelwerk fokussiert werden, um dort eine Photodisruption im Kammerwasserzu erzeugen. Die entstehenden Druck- wellen sollen erfindungsgemäß das Trabekelwerk stimulieren und mit einer das Trabekelwerk schonenden Behandlung den Augeninnendruck reduzieren.
Diese Behandlungsvariante über Photodisruption im Kammerwasser ist unab- hängig von der Absorption in den Pigmenten und kann daher auch bei anderen Wellenlängen stattfinden, beispielsweise der YAG-Laserwellenlänge von 1064nm. Diese Behandlung ist auch wie bei SLT über 360° mit einer möglichst äquidistanten Spotanordnung vorgesehen. Weiterhin ist die Lasereinheit bevorzugt ausgebildet, eine musterbasierte Laser Trabekuloplastik-Behandlung zu ermöglichen, wobei das Behandlungsmuster auf unterschiedliche Weisen erzeugt werden kann.
Bevorzugt wird das Behandlungsmuster mit Hilfe eines Scanners aus Ein- zelspots erzeugt. Es ist aber auch möglich, ein diffraktives optisches Element (DOE) zu verwenden, um mehrere, gleichzeitig einstrahlende Laserbehand- lungsstrahlen zu erzeugen. Nicht bevorzugt, aber möglich ist auch die Erzeu- gung mehrerer solcher gleichzeitig einstrahlender Laserstrahlen durch optische Strahlteiler (Teilerspiegel, dichroitische Spiegel, Polarisationsteiler oder faser- optische Teiler), die dann mittels eines oder mehrerer Scanner ausgerichtet werden, beispielsweise realisiert durch rotierende Spiegel oder Prismen, Galvo- spiegel, MEMS-Scanner, akusto- oder elektrooptische Modulatoren oder Flüs- sigkristallmodulatoren,
Insbesondere kann die Lasereinheit auch ausgebildet sein, Laserpulse mit Puls- längen im Bereich von 50ns - 50μs zu erzeugen. Vorzugsweise ist die Laser- einheit weiter ausgebildet, aus quadratischen, direkt aneinander gesetzten Spots ein Spotmuster mit einer äußeren, annähernd oktogonalen Form zu er- zeugen, Weiterhin ist die Lasereinheit ausgebildet, insbesondere Licht mindes- tens einer Wellenlänge im Bereich von 480 - 590nm bereitzustellen, beispiels- weise 515nm oder 532 nm (beispielsweise mittels einer InGaN-Laserdiode oder eines frequenzverdoppelten Nd;YAG-Lasers),
Eine zweite Gruppe von Ausgestaltungen beziehen sich auf die Ablenkeinheit zur steuerbaren Änderung der Einstrahlrichtung, Diese ist erfindungsgemäß ausgebildet, die Lage der Laserbehandlungsstrahlen so zu verändern, dass sie von den mehreren Umlenkungen im Kontaktglas in verschiedene Richtungen in den Vorderkammerwinkel eines Auges gelenkt werden, um eine bis zu 360°-Be- handlung des Trabekelwerks zu ermöglichen. Weiterhin ist die Ablenkeinheit vorzugsweise ausgebildet, neben der Einstrahl- richtung der Laserbehandlungsstrahlen auch die Einstrahlrichtung der Beleuch- tungsstrahlung, sowie den Beobachtungsstrahlengang zu verändern.
Weitere Ausgestaltungen betreffen beispielsweise das Kontaktglas, Für die Um- lenkung der Laserbehandlungsstrahlen in unterschiedliche Teile des Trabekel- werkes sind im Kontaktglas mehrere Facettenspiegel bzw. ein rotierender Spie- gel angeordnet.
Dabei verfügen die für die Umlenkungen des Laserbearbeitungsstrahles vor- handenen Flächen über Beschichtungen, die für den Bearbeitungslaser und ei- nen für die Beleuchtung und Beobachtung geeigneten Spektralbereich eine ausreichend hohe Reflektivität aufweisen.
Einer bevorzugten Ausgestaltung entsprechend verfügen die für die Umlenkun- gen des Laserbearbeitungsstrahles vorhandenen Flächen über eine Beschich- tung, deren Reflektivität für Einfallsbedingungen mit s- und p-Polarisation bei der Laserwellenlänge annähernd gleich sind.
Die Facettenspiegel können hierbei die Totalreflexion an der Grenzfläche des Kontaktglases zu Luft oder anderen niedrigbrechenderen Medien benutzen, die den Vorteil bietet, eine hohe Reflektivität über eine große spektrale Bandbreite zu realisieren. Nachteilig ist allerdings, dass die Totalreflexion empfindlich ge- genüber Verschmutzung der totalreflektierenden Fläche ist (beispielsweise Fin- gerabdrücke), so dass das Kontaktglas dann gegenüber Verschmutzung geeig- net einzuhausen wäre. Alternativ können auch dielektrische Schichten- oder Schichtsysteme benutzt werden, um ein hohe Reflektivität zu realisieren. Hier- bei ist allerdings sicherzustellen, dass das Schichtsystemdesign so ausgelegt ist, dass die Reflektivität für Einfallsbedingungen mit s- bzw, p-Polarisation sich nicht zu stark unterscheiden, da andernfalls die Laserleistung während der Be- handlung verschiedener Kammerwinkelabschnitte variieren würden, Ideal wä- ren Unterschiede in der Reflektivität von weniger als 1%, günstig <5% und zwingend <10%. Alternativ können auch metallbeschichtete Spiegel eingesetzt werden. Je nach Laserwellenlänge unter Verwendung von Gold (NIR), Silber (VIS-NIR) oder Aluminium (VIS), Diese sind aber oft weich oder degradieren leicht, so dass auch hier wiederum Schutz gegen Berührung und ggf, Oxidation zu realisieren sind, beispielsweise durch eine dielektrische Schutzschicht auf der Rückseite der reflektierenden Metallschicht.
Möglich, aber etwas schwieriger wäre die Anpassung der Laserpolarisation in der Lasereinheit, um eine gleichförmige Laserleistung bei der Reflexion an den verschiedenen Facetten zu ermöglichen. Möglich ist beispielsweise der Einsatz einer λ/4-Wellenplatte zur Erzeugung einer zirkularen Laserpolarisation aus ei- ner linearen Laserpolarisation oder aber die Nutzung einer drehbaren λ/2-Wel- lenplatte zur Anpassung der Ausrichtung einer linearen Laserpolarisationsrich- tung in Abhängigkeit der jeweils benutzen Facette, Alternativ können in Faserla- sern auch faseroptische Polarisationsanpassungsmittel, wie motorisierte Fibre- Paddles, benutzt werden. Auch elektro- oder magneto-optische Mittel zur Pola- risationsanpassung sind nutzbar.
Möglich ist auch, die polarisationsabhängigen Übertragungsverluste der Laser- leistung bei der Übertragung in die verschiedenen Kammerwinkelbereiche durch eine Leistungsanpassung zu realisieren, beispielsweise durch Laser- strom- oder Abschwächungsanpassung, Um übertragungsabhängige Leistungs- variationen zu bestimmen, kann einerseits eine Titration der Laserleistung bis zur gewünschten Gewebsbearbeitung erfolgen (Blasenbildung oder Gewebs- verfärbung) oder aber die Intensität der Rückstreuung des Bearbeitungslasers bestimmt und ausgewertet werden. Dazu kann der Bearbeitungslaser auch zu- nächst definiert abgeschwächt aktiviert werden. Sind Pilotstrahl und Bearbei- tungslaser aufeinander kalibriert, ist alternativ auch das Rückstreusignal des Pi- lotlasers zur Leistungsanpassung des Bearbeitungslasers nutzbar. Es ist auch möglich, eine richtungsabhängige Kalibrierung der Leistungsanpassung des Be- handlungsstrahles vorzunehmen, um beispielsweise angepasste Laserleis- tungswerte für die jeweils genutzte Spiegelfacette zu realisieren. Dazu ist es notwendig, dass das Kontaktglas mit seinen Spiegelfacetten eine zum Behand- lungsgerät festgelegte oder bekannte Lage hat, beispielsweise durch eine ge- eignet gestaltete Aufnahmevorrichtung für das Kontaktglas am Behandlungsge- rät oder auch durch eine Erkennung der Lage des Kontaktglases, beispiels- weise durch Markierungserkennung,
Vorzugsweise ist am Kontaktglas mindestens ein opto-akustischer Sensor an- geordnet, der zur Übertragung von Signalen für eine dosimetrische Steuerung der Lasereinheit mit der Steuereinheit verbunden ist. Bevorzugt kommen dabei piezo-elektrische Sensoren zum Einsatz,
Für eine von der Umlenkung unabhängige Signalgewinnung verfügt das Kon- taktglas entweder über einen ringförmigen Sensor oder über einen Sensor für jeden Facettenspiegel,
Weiterhin verfügt das Kontaktglas bevorzugt über eine flüssigkeits- oder gelge- füllte Kontaktkammer und/oder eine Ansaugvorrichtung.
Einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zusätzlich über eine Beleuchtungseinheit zum Projizieren eines Beleuchtungsstrahls in den Vorderkammerwinkel eines Auges und über eine Bildverarbeitungseinheit verfügt, um aus den aus dem Vorderkammerwin- kel rückgestreuten Licht Bilder zu erzeugen, die zusätzliche Informationen für die SLT-Behandlung liefern.
Erfindungsgemäß basiert die Bildverarbeitungseinheit auf einem abbildenden oder scannenden optischen Verfahren, Weiterhin ist es möglich, auf Interfero- metrie basierende Bildverarbeitungseinheit zu verwenden, wie ein OCT- System, Da es sich um Bildverarbeitung in der Vorderkammer handelt, ist es dabei möglich, neben den üblichen OCT-Wellenlängen wie 780 ... 860nm oder 1040 ...1060nm auch langwelligeres Licht zu nutzen, beispielsweise im Bereich von 1300 ...1550nm, da die kurzen Strahlwege im Auge auch eine relativ starke Absorption in den Augenmedien akzeptabel machen.
Die letzten Ausgestaltungen betreffen die Steuereinheit, die Verbindungen zur Beleuchtungseinheit und zur Bildverarbeitungseinheit aufweist und ausgebildet ist, Merkmalspunkte in den Bildern aus dem Vorderkammerwinkel zu erfassen und deren Position zu bestimmen und diese in die Steuerung der Laserbearbei- tung des Trabekelwerks einzubeziehen.
Solche Merkmalspunkte können Augenstrukturen, wie Schwalbes Linie sein, oder auch Pigmentierungsvariationen im Trabekelwerk, oder Reflux-Blut im Schlemmschen Kanal, aber auch fehlende Trabekelwerksteile oder Vernarbun- gen aufgrund früherer Behandlungen oder aber auch künstliche Trabekel- werksimplantate (beispielsweise der iSTENT oder der HYDRUS), die bei der Trabekuloplastik auszusparen sind. Bei Nutzung von OCT zur Bildgebung kön- nen auch der Querschnitt des Schlemmschen Kanals oder aber auch Kammer- wassersammelgefäße hinter dem Schlemmschen Kanal als Merkmalspunkte genutzt werden, da Abflussverbesserung am Trabekelwerk insbesondere dort am effektivsten sind, wo der Schlemmsche Kanal noch einen ausreichende Querschnitt in der Verbindung zu den nächsten Kammerwassersammelgefäßen bietet.
Es ist dabei möglich, von der Bildverarbeitungseinheit erfasste Merkmalspunkte auch gemeinsam mit prä-operativ gewonnenen Bild- und Messdaten in der Steuereinheit zu verarbeiten, um die Laserbearbeitung des Trabekelwerks zu steuern. Dazu werden die von der Bildverarbeitungseinheit erfassten Bilddaten bevorzugt mit den prä-operativen gewonnen Bilddaten registriert.
Weiterhin ist die Steuereinheit ausgebildet, anhand der Signale des opto-akusti- schen Sensors und der Bildverarbeitungseinheit einen Titrationsalgorithmus zur Steuerung der Lasereinheit zur Erreichung eines optimalen Behandlungsergeb- nisses durchzuführen. Dazu ist die Steuereinheit ebenfalls ausgebildet, anhand der Signale der Bildverarbeitungseinheit den Pigmentierungsgrad des zu be- handelnden Trabekelwerkes bei der Steuerung der Lasereinheit zu berücksich- tigen, beispielsweise durch Anpassung von Energie, Dauer oder Anzahl der La- serpulse,
Weiterhin ist es möglich, vor, während und nach der Laserbehandlung den int- raokulare Augeninnendruck (IOP) zu bestimmen, um eine direkte Drucksen- kungswirkung der Laserbehandlung zu erfassen und ggf, in die Laserbearbei- tungssteuerung einzubeziehen, beispielsweise diese bei Erreichen eines Ziel- druckbereichs zu beenden. Dazu kann bevorzugt das Kontaktglas mit einer Kraftsensorik ausgestattet sein, um ähnlich zu einer Goldmann-Tonometrie, aufgrund der definierten oder gemessenen Anlagefläche aus den Anpresskräf- ten, IOR-Werte zu bestimmen. Auch sehr geeignet ist die transpalpebrale Tono- metrie, d.h. durch das Lid, Die Anwendung weiterer alternativer Tonometrieme- thoden sind nicht bevorzugt, aber möglich, wie beispielsweise der Airpuff-, Rebound- oder Schockwellen-Tonometrie.
Sehr vorteilhaft ist, wenn das System mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Anpresskraft des Kontaktglases an das Patientenauge ausgestattet wird. Mög- lich ist die Verwendung einer federnden Halterung des Kontakglases oder auch die Ansteuerung einer motorischen Geräteverschiebung so, dass mit der Krafts- ensorik kontinuierlich erfasste Kraftwerte bestimmte Grenzen nicht überschrei- ten, Auch ein, beispielsweise elektromechanisch ausgeführter Rückzug des Kontaktglases weg vom Patientenauge zur Kraftbegrenzung ist möglich. Zu- sätzlich sind akustische oder optische Warnsignale für den Bediener realisier- bar.
Moderate, kraftausgleichende Lageänderungen des Kontaktglases in Bezug auf die Strahlengänge von Beleuchtung, Beobachtung, Pilot- und Behandlungslaser sind dabei weitgehend über die Autofokussierungen und die Ablenkeinheiten kompensierbar, so dass die Behandlung deshalb nicht unterbrochen werden muss. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die insbesondere zur manu- ellen und/oder automatischen 360°-Behandlung eines Offenwinkelglaukom (90% aller Glaukome), sowie des selteneren Pseudoexfoliationsglaukom oder des Pigmentglaukoms vorgesehen. Einer vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend verfügt die Vorrichtung zusätzlich über eine Beleuchtungseinheit zum Projizieren eines Beleuchtungsstrahls in den Vorderkammerwinkel eines Auges und über eine Bildverarbeitungseinheit. Somit kann die vorgeschlagene Vorrichtung nicht nur zur automatisierten Laserbearbeitung des Trabekelwer- kes, insbesondere der „Selektiven Laser Trabekuloplastik“, sondern auch oder auch nur zu Untersuchungs- und Diagnosezwecken Verwendung finden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher be- schrieben. Dazu zeigen
Figur 1 : die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kontaktglas mit Fa- cettenspiegeln,
Figur 2: die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kontaktglas mit Fa- cettenspiegeln und opto-akustischem Sensor und
Figur 3: die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kontaktglas mit einem rotierenden Spiegel.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur manuellen und/oder automatischen 360 Behandlung eines Offenwinkel-, Pseudoexfoliations- oder Pigmentglau- koms besteht aus einer Lasereinheit mit einer Laserquelle und einer Fokussie- reinheit, sowie einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Lasereinheit zur SLT- Behandlung eines Auges zu steuern.
Erfindungsgemäß sind eine Bewegungseinheit zum Ändern der Einstrahlrich- tung des Laserbehandlungsstrahles sowie ein Kontaktglas, für die Umlenkung des Laserbehandlungsstrahles in den Vorderkammerwinkel des Auges vorhan- den.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur automatisierten Laserbearbeitung des Tra- bekelwerkes besteht aus einer Lasereinheit mit einer Laserquelle und einer Fo- kussiereinheit, einer Ablenkeinheit zur steuerbaren Änderung der Einstrahlrich- tung des Laserstrahls auf das Trabekelwerk und einer Steuereinheit, die ausge- bildet ist, die Lasereinheit für eine ab-externo Laser Trabekuloplastik des Auges und die Ablenkeinheit zu steuern.
Weiterhin ist ein Kontaktglas vorhanden, welches ausgebildet ist, bei einer Posi- tionierung des Kontaktglases gegenüber dem Auge mehrere Umlenkungen des Laserbehandlungsstrahles in dessen Vorderkammerwinkel und damit eine bis zu 360°-Behandlung des Trabekelwerks zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird das Kontaktglas gegenüber dem Auge nur einmal positi- oniert und ermöglicht ohne Änderungen der Positionierung mehrere Umlenkun- gen des Laserbehandlungsstrahles in den Vorderkammerwinkel des Auges,
Insbesondere ist das Kontaktglas ausgebildet, ohne Positionierungsänderungen Umlenkungen des Laserbehandlungsstrahles in den Vorderkammerwinkel des Auges mindestens in zwei der folgenden Quadranten zu ermöglichen: superior, temporal, inferior und nasal.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur automatisierten Laserbearbeitung des Tra- bekelwerkes besteht aus einer Lasereinheit mit einer Laserquelle und einer Fo- kussiereinheit,
Weiterhin ist die Lasereinheit ausgebildet, Lasertrabekuloplastik mittels einer thermisch stimulierenden, einer SLT- oder einer ALT-Behandlung zu ermögli- chen. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Laserquelle der Lasereinheit ein Laser zur überwiegend athermischen Laserbearbeitung des Trabekelwerkes, bei- spielsweise ein Ultrakurzpuls-Laser oder ein ns-Laser ist.
Um eine verbesserte Gleichförmigkeit, der in verschiedene Kammerwinkelberei- che applizierbaren Laserleistung zu gewährleisten, verfügt die Lasereinheit über Mittel zur Polarisations- und/oder Leistungsanpassung des Lasers,
Dies ist insbesondere günstig, falls reflektierende Umlenkungen im Kontaktglas für s- oder p-polarisierte Laserbehandlungsstrahlen in Abhängigkeit von den Einfallsbedingungen sich stark unterscheidende Reflektivitäten aufweisen, die durch diese Leistungs- oder Polarisationsanpassung ausgeglichen werden kön- nen, um eine gleichförmige Behandlung verschiedener Kammerwinkelab- schnitte zu realisieren.
Vorzugsweise verfügt die Lasereinheit zusätzlich über eine Einheit zur Projek- tion eines Pilotstrahles auf das Trabekelwerk,
Der Pilotstrahl ist vorzugsweise auch ein Laserstrahl, der kollinear mit dem Be- handlungslaserstrahl ausgerichtet ist und eine gleiche Fokuslage aufweist.
Der Pilotstrahl kann dabei sichtbar sein (beispielsweise rot, gelb, grün evtl. auch blau), oder aber unsichtbar, beispielsweise mit einer Wellenlänge im NIR- Bereich, wie 780 - 1550nm umfassen, wenn er mit einer Kamera verfolgt wird. Kürzere Wellenlängen weisen dabei aber den Vorteil auf, dass die Eindringtiefe in das Gewebe geringer ist als bei längeren Wellenlängen, so dass der Pilot- strahlpunkt weniger stark in der Tiefe des Gewebes zerstreut wird.
Der Pilotlaserstrahl sollte am besten das Trabekelnetzwerksband ausreichend überlappen, aber die Nachbarstrukturen, wie die Schwalbe-Linie, den Sklera- sporn und das Ziliarkörperband möglichst noch nicht treffen. Eine korrekte Positionierung lässt sich dabei auf einfache Weise von der Bildverarbeitungs- und Steuereinheit kontrollieren.
Nur wenn diese Position des Pilotstrahlpunkts korrekt ist, wird die Laserstrahle- mission der SLT-Behandlung über die Steuereinheit aktiviert, Ideal ist eine zentrierte Positionierung des Pilotstrahlpunkts auf dem Trabekelwerksband,
Einer vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist die Lasereinheit ausgebildet, eine musterbasierte Laser Trabekuloplastik-Behandlung zu ermöglichen.
Dazu verfügt die Lasereinheit entweder über ein diffraktives optisches Element (DOE), mit dem gleichzeitig mehrere Laserbehandlungsstrahlen für ein Behand- lungsmuster zur Laser-Trabekuloplastik erzeugt werden,
Oder die Lasereinheit verfügt über einen ausreichend schnellen Scanner, um ein Behandlungsmuster zur Laser-Trabekuloplastik mittels eines Laserbehand- lungsstrahls zu erzeugen.
Um beispielsweise innerhalb von 280ms ein aus 52 Einzelspots bestehendes Behandlungsmuster zu erzeugen, ist ein Scanner erforderlich, der mit einer Zei- lenablenkfrequenz von mindestens 20Hz ... 25Hz, arbeitet. Dazu ist die Spot- applikation synchronisiert während der einzelnen Zeilenscans des Scanners ohne Stopps durchzuführen.
Demgegenüber würde einem Spot-zu-Spot Positionierbetrieb des 20Hz Scan- ners die Bearbeitungszeit für das angegebene Behandlungsmuster 2,6 s betra- gen.
Erfindungsgemäß ist für die Lasereinheit ein frequenzverdoppelter, kontinuier- lich arbeitender Festkörperlaser vorgesehen, der Pulslängen im Bereich von 50ns - 50μs, insbesondere 150ns bis 1μs erzeugt. Bei einem kontinuierlich arbeitenden Festkörperlaser wird die Pulslänge mittels einer Taktung durch ein An- und Ausschaltregime erreicht.
Vorzugsweise werden von der Lasereinheit aus quadratischen, direkt aneinan- der gesetzten Einzelspots mit einer Kantenlänge von 50 μm ein Spotmuster mit einer äußeren, annähernd oktogonalen Form und einem Durchmesser von ca. 400 μm erzeugt. Die Einzelspots weisen dabei eine Pulsenergie von 2 - 130μJ, insbesondere 25 - 65mϋ auf.
Der Durchmesser der Laserbehandlungszonen überschreitet dabei vorzugs- weise die Breite des Trabekelwerkes (von ca. 300μm, betrachtet aus der Ein- fallsrichtung des Behandlungslasers, ansonsten ca. 550 ... 750μm breit), so dass Spotmuster oder alternativ genutzte große Einzelspots einen äußeren Durchmesser von ca. 400μm aufweisen.
Die vorhandene Fokussiereinheit ist vorgesehen, die Laserbehandlungsstrahlen auf das Trabekelwerk zu fokussieren und vorzugsweise als Autofokuseinheit ausgebildet. Zur Autofokussierung kann beispielsweise eine konfokale Detek- tion von Licht vom Pilotlaser oder des abgeschwächten Bearbeitungslaser ge- nutzt werden, das an der Trabekelwerksoberflächen rückgestreut wird (ggf. auch weitere Flächen). Hierzu kann der Laserfokus beispielsweise dem Trab- ekelwerk genähert werden, bis eine Rückstreusignalschwelle überschritten wird. Alternativ kann auch eine Autofokussierung der Beobachtung zur kontrastmaxi- mierenden „Scharfstellung“ von Merkmalspunkten oder auch die Pilotstrahlla- serspotgrößenminimierung genutzt werden, um die Fokussierung des Bearbei- tungslasers auf das Zielgebiet zu optimieren. Eine Autofokussierung basierend auf der Lagebestimmung der Trabekelwerksoberflächen in OCT-Daten ist eben- falls möglich. Allerdings sind hierzu OCT-Scanlage und die Fokuslage des Be- handlungslasers zueinanderzu kalibrieren.
Erfindungsgemäß verfügt die Vorrichtung über eine Ablenkeinheit zur steuerba- ren Änderung der Einstrahlrichtung, die ausgebildet ist, die Lage der Laser- behandlungsstrahlen so zu verändern, dass sie von den mehreren Umlenkun- gen im Kontaktglas in verschiedene Richtungen in den Vorderkammerwinkel ei- nes Auges gelenkt werden, um eine bis zu 360°-Behandlung des Trabekel- werks zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Ablenkeinheit weiterhin ausgebil- det, auch die Einstrahlrichtung der Beleuchtungsstrahlung zu verändern.
Erfindungsgemäß verfügt das Kontaktglas über mehrere Facettenspiegel bzw, über einen rotierenden Spiegel im Kontaktglas,
Vorzugsweise verfügen die im Kontaktgas für die Umlenkungen des Laserbear- beitungsstrahles vorhandenen Flächen über eine Beschichtung, deren Reflekti- vität für Einfallsbedingungen mit s- und p-Polarisation bei der Laserwellenlänge um <10%, bevorzugt <5% und besonders bevorzugt <1% differieren.
Weiterhin ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die im Kontaktgas für die Umlenkungen des Laserbearbeitungsstrahles vorhandenen Flächen für den einfallenden Laserbearbeitungsstrahl totalreflektierend sind, d.h. mit einem Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel für die Totalreflektion.
Bevorzugt verfügen die im Kontaktgas für die Umlenkungen des Laserbearbei- tungsstrahles vorhandenen Flächen über Beschichtungen, die für die Wellen- länge des den Bearbeitungslaser und einen für die Beobachtung geeigneten Spektralbereich eine hohe Reflektivität von vorzugsweise >90% aufweisen.
Aus der 360°-Gonioskopie ist bekannt, ein automatisch ausgerichtetes Kontakt- glas mit einem Gel als Kontaktverbindung zur Hornhaut zu verwenden, was prinzipiell auch für Laseranwendungen möglich ist.
Allerdings ist bei der Lasertherapie dabei auf eine stabile Kontaktverbindung zu achten. Das Kontaktglas verfügt dazu vorzugsweise über eine flüssigkeits- oder gelgefüllte Kontaktkammer. Mit dieser, vergleichsweise schonenden Kontaktie- rung der Kornea können Trübungen und Schlieren in der Kornea, wie sie bei einem direkten mechanischen Kontakt eines Kontaktglases entstehen können, vermieden werden. Damit wird die Transmission und Fokussierbarkeit der La- serstrahlung verbessert.
Eine noch bessere und sicherere Fixierung des Auges des Patienten lässt sich dadurch erreichen, dass das Kontaktglas zusätzlich über eine Ansaugvorrich- tung verfügt.
Zur Umlenkung der Laserbehandlungsstrahlen verfügt das Kontaktglas über mehrere Facettenspiegel bzw, über einen, um die Geräteachse rotierenden Spiegel, Dies ermöglich eine sehr kompakte Ausführung, trotz der flachen Ein- trittswinkel in die Vorderkammer des Auges,
Die Verwendung ebener Facettenspiegel oder eines ebenen rotierenden Spie- gels im Kontaktglas, weist gegenüber der Verwendung eines konisch oder ggf, torisch gekrümmten Spiegel im Kontaktglas deutliche Vorteile dahingehend auf, dass Bearbeitungslaser-, Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengänge je- weils nicht aufwändig optisch entzerrt werden müssen. Dies ist prinzipiell zwar möglich, aber aufwändig. Etwas erleichtert würde die Entzerrung bei der Ver- wendung sphärisch oder bestimmter asphärisch gekrümmter Spiegel, wäre aber immer noch aufwändiger als die Verwendung ebener Spiegel zur Umlen- kung,
Insbesondere bei der Verwendung eines rotierenden Spiegels sollte das Kon- taktglas über eine Ansaugvorrichtung verfügen, da es durch die Rotation zu Er- schütterungen kommen kann. Alternativ können die Vibrationen durch „Aus- wuchten“, d.h, die Verwendung von mitrotierenden Ausgleichsmassen unter- drückt werden.
Einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend verfügt das Kontakt- glas über mindestens einen opto-akustischen Sensor, der mit der Steuereinheit verbunden ist. Die Steuereinheit ist dementsprechend ausgebildet, die Signale des Sensors zur dosimetrischen Steuerung der Lasereinheit zu verwenden.
Vorzugsweise verfügt das Kontaktglas über einen ringförmigen Sensor bzw, über einen Sensor für jeden Facettenspiegel, wodurch eine von der Umlenkung unabhängige Signalgewinnung ermöglicht werden kann.
Dabei erfasst der Sensor durch den direkten Kontakt mit dem Facettenspiegel des Kontaktglases die Pulsamplitude des einfallenden Laserstrahls und mit ei- ner gewissen zeitlichen Verzögerung aufgrund der Schallgeschwindigkeit das kleinere opto-akustische Signal vom Laserspot (mit möglicher Blasenbildung) innerhalb des Trabekelwerkes, Beide Signale können für weitere Auswertungen miteinander verglichen oder zur Kalibrierung bzw, auch zu einer Regelung der Laserbearbeitung verwendet werden.
Einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend verfügt die Vorrichtung zusätzlich über eine Beleuchtungseinheit zum Projizieren eines Beleuchtungs- strahls in den Vorderkammerwinkel des Auges und über eine Bildverarbeitungs- einheit, um aus den aus dem Vorderkammerwinkel rückgestreuten Licht Bilder zu erzeugen. Die Steuereinheit weist entsprechende Verbindungen zur Be- leuchtungseinheit und zur Bildverarbeitungseinheit zu deren Steuerung auf und ist ausgebildet, Merkmalspunkte in den Bildern aus dem Vorderkammerwinkel zu erfassen und deren Position zu bestimmen.
Die Bildverarbeitungseinheit basiert hierbei auf einem abbildenden oder scan- nenden optischen Verfahren, Insbesondere ist es hierbei aber auch möglich eine Bildverarbeitungseinheit zu verwenden, die auf einem OCT-Verfahren ba- siert.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Methoden zur Gonioskopie, d.h. Untersuchung des Kammerwinkels und insbesondere des Trabekelwerks bekannt. So ist in der EP 3329839 A1 ein Gonioskop beschrieben, welches eine 360°-Bildgebung des Trabekelwerkes, einschließlich der Visualisierung des Niveaus der Pigmentierung ermöglicht.
Erfindungsgemäß sind demgegenüber die Bewegungseinheit sowie das Kon- taktglas so ausgebildet, auch die Einstrahlrichtung eines Bearbeitungslasers für eine automatisierte Trabekelwerksbearbeitung zu verändern bzw, umzulenken und auf bzw, in das Trabekelwerk zu fokussieren.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Fixiereinheit zur Projektion eines Fixierstrahls ent- lang der optischen Achse der Vorrichtung in das Auge vorhanden ist.
Hierzu zeigt die Figur 1 eine erste Variante der erfindungsgemäßen Vorrich- tung mit einem Kontaktglas mit Facettenspiegeln,
Das Auge 1 wird zum einen von der Beleuchtungseinheit 2 beleuchtet, wobei der Beleuchtungsstrahl 2‘ über die Ablenkeinheit 3 und einen Facettenspiegel 4 des Kontaktglases 5 in den Kammerwinkel 6 gerichtet wird.
Ausgehend von der Lasereinheit 7 wird der Behandlungsstrahl 7‘ über die Scaneinheit 8, die Ablenkeinheit 3 und ebenfalls über einen Facettenspiegel 4 des Kontaktglases 5 in den Kammerwinkel 6 auf das Trabekelwerk fokussiert. Hier nicht dargestellt sind Fokussierungseinheiten für den Beobachtungs- und Bearbeitungslaserstrahlengang, Die Fokussierung für den Behandlungsstrahl 7‘ wird bevorzugt in der Lasereinheit 7 realisiert, d.h. noch bevor der Laserstrahl von der Scaneinheit 8 abgelenkt wird. Die Fokussierungseinheit für die Be- obachtungsstrahlengang kann in die Bildverarbeitungseinheit integriert sein. Im Falle eines OCT-Systems kann der Beleuchtungs- und der Beobachtungsstrah- lengang identisch sein.
Das vom Kammerwinkel 8 rückgestreute Beleuchtungslicht wird auf die Bildver- arbeitungseinheit 9 abgebildet. Die vorhandene Steuereinheit 10 weist Verbin- düngen zu Beleuchtungseinheit 2, zur Bildverarbeitungseinheit 3 und zur La- sereinheit 7 zu deren Steuerung bzw, zur Signalauswertung auf.
Die Fixiereinheit 11 projiziert einen Fixierstrahl 11‘ entlang der optischen Achse 15 der Vorrichtung in das Auge 1. Als Verbindung zwischen Kontaktglas 5 und Auge 1 wird hier ein Kontaktgel 12 verwendet,
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltung der Variante der erfindungsgemäßen Vorrich- tung mit einem Kontaktglas mit Facettenspiegeln gemäß Figur 1, das hier ledig- lich ein opto-akustischer Sensor 13 ergänzt wurde, der ebenfalls eine Verbin- dung zur Steuereinheit 10 aufweist.
Die Figur 3 zeigt eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei dem ein Kontaktglas mit einem ebenen, rotierenden Spiegel Verwendung findet.
Im Gegensatz zu den Lösungen gemäß der Figuren 1 und 2 werden bei der Lösung gemäß der Figur 3 sowohl der Beleuchtungsstrahl 2‘ als auch der Be- handlungsstrahl 7‘ zwar zunächst wiederum über die Ablenkeinheit 3 und dann aber nicht über einen Facettenspiegel, sondern über den im Kontaktglas 5 vor- handenen, rotierenden Spiegel 14 in den Kammerwinkel 6 auf das Trabekel- werk fokussiert.
Hierbei wird von der Steuereinheit 10 die Ablenkeinheit 3 auf die Bewegung des rotierenden Spiegels 14 synchronisiert. Die Bewegung des rotierenden Spiegels kann hierbei kontinuierlich oder auch schrittweise erfolgen.
Vorzugsweise verfügt das Kontaktglas 5 über einen (nicht dargestellten) ringför- migen, opto-akustischer Sensor, wodurch eine von der Umlenkungrichtung weitgehend unabhängige Signalgewinnung ermöglicht wird.
Alternativ zu einem Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahl kann auch ein
OCDR- oder ein OCT-Strahl mit dem SLT-Behandlungsstrahlengang direkt überlagert und gemeinsam fokussiert und gescannt werden. Die dabei gewon- nenen OCT-Signale können nicht nur zur Steuerung und Fokussierung des Be- handlungslasers, sondern auch zu einer Visualisierung des Vorderkammerwin- kels genutzt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn OCT-Scans in korrespondie- rende Kammerwinkelrichtungen (beispielsweise 0° und 360°) zueinander regis- triert und ausgerichtet werden, um Bewegungsartefakte in einer solchen OCT- Darstellung auszugleichen. Weiterhin kann der OCT-Scan zu einem Farbbild des Kammerwinkels registriert werden. In der Färb- und/oder OCT-Visualisie- rung können dann die Orte der Laserbehandlung dargestellt werden, da diese Orte jeweils den Lagen der OCT-Scans entsprechen, die zu den jeweiligen Akti- vierungsmomenten des Behandlungslasers erfasst wurden. Als OCT-Scans sind 1 D, 2D- oder 3D-Scans möglich, d.h. A-Scan, B- oder Volumenscans, be- vorzugt zur Darstellung des Trabekelwerks- und Schlemm-Kanal-Querschnitts).
Um den Bildsensor der Bildverarbeitungseinheit vor hochintensiver, vom Patien- ten und dem System reflektierten Behandlungslaserstrahlung zu schützen, kann ein entsprechendes Filter vor dem Bildsensor angeordnet sein.
Dieses Filter sollte die therapeutische Laserstrahlung (beispielsweise 532nm) selektiv blockieren, jedoch eine hohe Transmission für die Wellenlänge des Pi- lotlaserstrahls und alle anderen im System verwendeten Wellenlängen aufwei- sen.
Ferner verwendet ein vollautomatisches System einen OCDR oder OCT-Scan, der mit dem SLT-Laserstrahl überlagert ist, um zu erfassen, ob der SLT-Laser- strahl auf das Trabekelwerk zielt und die SLT-Behandlung ausgelöst werden kann.
Wie bereits beschrieben, ist die Steuereinheit ausgebildet, Merkmalspunkte in den Bildern aus dem Vorderkammerwinkel zu erfassen und deren Position zu bestimmen. Im vorliegenden Fall ist dies das Trabekelwerk, um den Pilot- und/oder Behandlungsstrahl auf dieses auszurichten und zu fokussieren. Für eine automatische Lenkung des Pilot- und/oder Behandlungsstrahls entlang der zu behandelnden Teile des Trabekelwerkes werden bevorzugt das Trab- ekelwerk als auch die Laserstrahllage in den Bildern detektiert und deren Posi- tion bestimmt. Danach kann von der Steuereinheit ein Behandlungsmuster ent- lang des Trabekelwerkes berechnet und ausgeführt werden.
Einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist die Steuereinheit ausgebildet, anhand der Signale des opto-akustischen Sensors und der Bildver- arbeitungseinheit einen Titrationsalgorithmus zur Steuerung der Lasereinheit zur Erreichung eines optimalen Behandlungsergebnisses durchzuführen.
Dabei kann die Laserdosimetrie durch mehrere Rückkopplungssignale erfolgen, beispielsweise durch;
- opto-akustische Signale über Grüneisen-Koeffizienten korreliert zu Tem- peratur-Signalen (temperaturgeregelte Laserkoagulation)),
- Auftreten von Blasen (Endpunkt einer Behandlung mit Photodisruption oder auch selektiver Photothermolyse),
- Farbänderungen in visuellen Bildgebungs- oder Streusignalen sowie
- Speckle-Struktur oder Positionsänderungen von Gewebeschichten in OCT-Signalen,
Dies ist aus der Retina-Photokoagulation und der Selektiven Retinatherapie (gemäß US 7,863,894 B2) bekannt und im Falle der opto-akustischen Dosimet- rie bei der Lasertrabekuloplastik entsprechend anwendbar.
Dazu ist vorgesehen, das Kontaktglas mit mindestens einem opto-akustischen Sensor zu versehen, um kontinuierlich den sich ändernden Reflexionspunkt auf den Facettenspiegeln oder dem rotierenden Spiegelelement zu detektieren. Allerdings kommen bei der vorgeschlagenen Lösung keine ringförmigen Senso- relementen, wie die bei dosimetrischen Netzhautlaserbehandlungen zur Anwen- dung,
Stattdessen werden die Sensoren direkt an den Facettenspiegeln bzw, dem ro- tierenden Spiegelelement angeordnet, wodurch die Sensoren die direkte akusti- sche Amplitude vom Laserpunkt auf dem Trabekelnetzwerk erfassen können und dadurch ein besseres und klarer definiertes, opto-akustisches Signal erhal- ten, Bei der selektiven Lasertrabekuloplastik mit diesem System zeigt das opto- akustische Signal somit deutlich eine Blasenbildungsschwelle, um die Laser- energie für eine zuverlässige Lasertherapie anzupassen.
Für eine vollständige (d. h. eine 360°) SLT-Behandlung des Trabekelwerkes des Auges ist es erforderlich ca. 100 einzelne Laserbehandlungszonen bzw, Spotmuster mit einem äußeren Durchmesser von 400 μm aneinander zu reihen.
Bei der Verwendung eines Kontaktglases beispielsweise mit 16 Facettenspie- geln ist es somit erforderlich, etwa 6 Laserstrahlpositionen und/oder Einfallswin- kel vom XY-Scanner pro Facettenspiegel einzustellen.
Vorzugsweise wird dazu ein aus gonioskopischen Bildgebungsgeräten bekann- tes Kontaktglas verwendet, in welches Facetten eingearbeitet und verspiegelt sind.
Im Gegensatz dazu kann bei der Verwendung eines Kontaktglases mit einem um die Sehachse des Patienten rotierenden Spiegelelement unter Umständen auf einen XY-Scanner verzichtet werden. Dies erfordert allerdings, dass nur re- lativ große Einzelspots mit einem Durchmesser von 400μm verwendet werden, oder dass das entsprechende Behandlungsmuster kleinerer Einzelspots durch mehrere gleichzeitig einstrahlende Laserstrahlen erzeugt wird. Wie bereits be- schrieben, kann dazu beispielsweise ein diffraktiv optisches Element genutzt werden (DOA), Diese Variante hat den Vorteil, dass eine kontinuierliche Ände- rung des Reflexionspunkt möglich ist.
Einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist die Steuereinheit wei- ter ausgebildet, anhand der Signale der Bildverarbeitungseinheit den Pigmen- tierungsgrad des zu behandelnden Trabekelwerkes bei der Steuerung der La- sereinheit zu berücksichtigen.
Es hat sich gezeigt, dass für die vorgeschlagene Vorrichtung, technische Varia- tionen oder Ausgestaltungen zweckmäßig sein können.
So ist es beispielsweise zweckmäßig, die Fokussiereinheit der Lasereinheit auch für die Bildverarbeitungseinheit zur Visualisierung der Strukturen des Tra- bekelwerkes zu nutzen.
Weiterhin kann es bei der Verwendung eines Kontaktglases mit Facettenspie- geln von Vorteil sein, dass die Vorrichtung so modifiziert wird, dass der Laser- strahl zur Behandlung und das Beleuchtungslicht für das Bildgebungssystems nicht über denselben Facettenspiegel in das Trabekelwerk fokussiert werden.
So können beispielsweise aufeinanderfolgende oder auch gegenüberliegende Facettenspiegel genutzt werden. Dadurch kann beispielsweise die Lichtbelas- tung durch Bearbeitungslaser und Beleuchtung für die Beobachtung räumlich verteilt werden. Allerdings ist für eine ausreichend Präzise Bearbeitung eines Trabekelwerksbereichs der zeitliche Abstand, zwischen der Beobachtung (d.h. Beleuchtung und Bildverarbeitung) und der auf Basis dieser Beobachtung akti- vierten Laserbearbeitung dieses Trabekelwerksbereichs auf Δt<Behandlungszo- nendurchmesser*2E-4 s/m zu begrenzen, beispielsweise 80ms bei einem Be- handlungszonendurchmesser von 400μm, Für Behandlungszonen unter 300μm kann eine pauschale Begrenzung auf 60ms akzeptabel sein, wenn eine ge- wisse Störung des Musters durch nicht restlos zu vermeidende Patientenaugen- bewegungen akzeptabel ist. Dies ist beispielsweise technisch realisierbar, indem eine relativ schnelle Zeilen- kamera mit Zeilenfrequenzen von beispielsweise 50kHz als Bildverarbeitungs- einheit verwendet wird, die den Kammerwinkel beispielsweise mittels einer ro- tierenden Ablenkeinheit in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Facetten- spiegel oder dem rotierenden Um lenkspiegel abtastet. Die Auswertung der so gewonnen Bildsignale kann dann beispielsweise mittels schneller Computer, FPGAs oder DSPs mit geringer Latenz erfolgen, so dass die Laseraktivierung im gesetzten Zeitrahmen erfolgen kann. Dabei ist es auch noch möglich, den Behandlungslaser durch aus den Bilddaten gewonnen Steuersignalen optimal auf dem Trabekelwerk nachzuführen.
Um die Lichtbelastung des Patienten möglichst gering zu halten, wird die Ver- wendung von Laserstrahlung im NIR-Bereich vorgeschlagen. So sind für die Bildgebung Wellenlängen von 1310 - ISSOnm und für die Laserbehandlung von 700 - 1064nm denkbar.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Vorrichtung zur Verfügung ge- stellt, mit der eine manuelle und/oder automatische 360°-Behandlung eines Of- fenwinkel-, Pseudoexfoliations- oder Pigmentglaukoms ermöglicht wird.
Die Vorrichtung basiert dabei auf der automatisierten Laserbearbeitung des Tra- bekelwerkes, insbesondere der „Selektiven Laser Trabekuloplastik“.
Der besondere Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass die Vorrichtung geeignet ist, eine 360°-Behandlung und eine exaktere Vorhersage über den erreichbaren bzw, aktuell erreichten therapeutischen Effekt zu ermögli- chen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Vorrichtung mit einer Beleuchtungseinheit zum Projizieren eines Beleuchtungsstrahls in den Vorderkammerwinkel eines Auges und einer Bildverarbeitungseinheit zu ergänzen. Damit kann die Vorrichtung nicht nur zur automatisierten Laserbearbeitung des Trabekelwerkes, insbeson- dere der „Selektiven Laser Trabekuloplastik“, sondern auch oder auch nur zu Untersuchungs- und Diagnosezwecken Verwendung finden.
Dies bietet zudem die Möglichkeit für eine Autotitration der Laserenergie und/oder der Berücksichtigung des Pigmentierungsgrades bei der Steuerung der Lasereinheit

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur automatisierten Laserbearbeitung des Trabekelwerkes, be- stehend aus einer Lasereinheit mit einer Laserquelle und einer Fokussie- reinheit, einer Ablenkeinheit zur steuerbaren Änderung der Einstrahlrich- tung des Laserstrahls auf das Trabekelwerk und einer Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Lasereinheit für eine ab-externo Lasertrabekuloplastik des Auges und die Ablenkeinheit zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktglas vorhanden ist, welches ausgebildet ist, bei einer Posi- tionierung des Kontaktglases gegenüber dem Auge mehrere Umlenkungen des Laserbehandlungsstrahles in dessen Vorderkammerwinkel und damit eine bis zu 360°-Behandlung des Trabekelwerks zu ermöglichen,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vorhan- dene Kontaktglas ausgebildet ist, bei einer Positionierung des Kontaktgla- ses gegenüber dem Auge gleichzeitig mehrere Umlenkungen des Laserbe- handlungsstrahles in den Vorderkammerwinkel eines Auges zu ermögli- chen,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontakt- glas ausgebildet ist, bei einer Positionierung gegenüber dem Auge Umlen- kungen des Laserbehandlungsstrahles in den Vorderkammerwinkel des Au- ges mindestens in zwei der folgenden Quadranten zu ermöglichen: Supe- rior, temporal, inferior und nasal,
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laserein- heit ausgebildet ist, Laser Trabekuloplastik mittels einer thermisch stimulie- renden, einer SLT- oder einer ALT-Behandlung zu ermöglichen,
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laser- quelle der Lasereinheit ein Laser zur überwiegend athermischen Laserbe- arbeitung des Trabekelwerkes, beispielsweise ein Ultrakurzpuls-Laser oder ein ns-Laser ist,
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laserein- heit über Mittel zur Polarisations- und oder Leistungsanpassung des Lasers verfügt, um eine verbesserte Gleichförmigkeit, der in verschiedene Kam- merwinkelbereiche applizierbaren Laserleistung zu gewährleisten,
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laserein- heit zusätzlich über eine Einheit zur Aussendung eines Pilotstrahles verfügt,
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit ausgebildet ist, eine musterbasierte Laser Trabekuloplas- tik-Behandlung zu ermöglichen,
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserein- heit zur Erzeugung von mehreren, gleichzeitig einstrahlenden Laserbehand- lungsstrahlen für eine musterbasierte Laser Trabekuloplastik-Behandlung über ein diffraktives optisches Element (DOE) verfügt,
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserein- heit zur Erzeugung eines Behandlungsmusters für eine musterbasierte La- ser Trabekuloplastik-Behandlung zusätzlich über einen Scanner verfügt,
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Scanner mit einer Frequenz von mindestens 20Hz arbeitet, um innerhalb von 280ms ein aus 52 Spots bestehendes Behandlungsmuster zu erzeugen,
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lasereinheit ein frequenzverdoppelter, kontinuierlich arbeitender Festkörperlaser vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit ausgebildet ist, Pulslängen im Bereich von 50ns – 50 μs, insbesondere 150ns – 1 s zu erzeugen.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit ausgebildet ist, aus quadratischen, direkt aneinander ge- setzten Einzelspots mit einer Kantenlänge von 50 m ein Spotmuster mit ei- ner äußeren, annähernd oktogonalen Form und einem Durchmesser von ca.400 m zu erzeugen.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit ausgebildet ist, Einzelspots mit einer Pulsenergie von 2 – 130μJ, insbesondere 25 μJ – 65 μJ zu erzeugen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussie- reinheit ausgebildet ist, die Laserbehandlungsstrahlen auf oder in das Trab- ekelwerk zu fokussieren.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkein- heit zur steuerbaren Änderung der Einstrahlrichtung ausgebildet ist, die Lage der Laserbehandlungsstrahlen so zu verändern, dass sie von den mehreren Umlenkungen im Kontaktglas in verschiedene Richtungen in den Vorderkammerwinkel eines Auges gelenkt werden, um eine bis zu 360°-Be- handlung des Trabekelwerks zu ermöglichen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkein- heit ausgebildet ist, auch die Einstrahlrichtung der Beleuchtungsstrahlung und/oder des Pilotlasers zu verändern.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontakt- glas über mehrere Facettenspiegel bzw. über einen rotierenden Spiegel im Kontaktglas verfügt.
20. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kontaktgas für die Umlenkungen des Laserbearbeitungsstrahles vorhan- denen Flächen über eine Beschichtung verfügen, deren Reflektivität für Ein- fallsbedingungen mit s- und p-Polarisation bei der Laserwellenlänge um <10%, bevorzugt <5% und besonders bevorzugt <1% differieren.
21. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kontaktgas für die Umlenkungen des Laserbearbeitungsstrahles vorhan- denen Flächen totalreflektierend sind.
22. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kontaktgas für die Umlenkungen des Laserbearbeitungsstrahles vorhan- denen Flächen über Beschichtungen verfügen, die für den Bearbeitungsla- ser und einen für die Beobachtung geeigneten Spektralbereich eine hohe Reflektivität von vorzugsweise >90% aufweist.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktglas über mindestens einen opto-akustischen Sensor ver- fügt und die Steuereinheit ausgebildet ist, die Signale des Sensors zur dosi- metrischen Steuerung der Lasereinheit zu verwenden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontakt- glas für eine von der Umlenkung unabhängige Signalgewinnung zu ermögli- chen, über einen ringförmigen Sensor bzw. über einen Sensor für jeden Fa- cettenspiegel verfügt.
25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktglas über eine flüssigkeits- oder gelgefüllte Kontaktkammer und/oder eine Ansaugvorrichtung verfügt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Beleuchtungseinheit zum Projizieren eines Beleuchtungsstrahls in den Vorderkammerwinkel eines Auges und eine Bildverarbeitungseinheit um aus den aus dem Vorderkammerwinkel rückgestreuten Licht Bilder zu er- zeugen, vorhanden sind und dass die Steuereinheit, Verbindungen zur Be- leuchtungseinheit und zur Bildverarbeitungseinheit zu deren Steuerung auf- weist und ausgebildet ist, Merkmalspunkte in den Bildern aus dem Vorder- kammerwinkel zu erfassen und deren Position zu bestimmen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass für die Pro- jektion des Beleuchtungsstrahls in den Vorderkammerwinkel eines Auges das Kontaktglas Verwendung findet.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixie- reinheit zur Projektion eines Fixierstrahls entlang der optischen Achse der Vorrichtung in das Auge vorhanden ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildver- arbeitungseinheit auf einem abbildenden oder scannenden optischen Ver- fahren basiert.
30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildver- arbeitungseinheit auf einem OCT-Verfahren basiert.
31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 23 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, anhand der Signale des opto-akusti- schen Sensors und/oder der Bildverarbeitungseinheit einen Titrationsalgo- rithmus zur Steuerung der Lasereinheit zur Erreichung eines optimalen Be- handlungsergebnisses durchzuführen.
32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiter ausgebildet ist, anhand der Signale der Bildverar- beitungseinheit den Pigmentierungsgrad des zu behandelnden Trabekel- werkes bei der Steuerung der Lasereinheit zu berücksichtigen.
33. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tono- metrievorrichtung zur Bestimmung des Augeninnendrucks vorhanden ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Tono- metrievorrichtung ausgebildet ist, die Bestimmung des Augeninnendrucks ohne Abbruch der Laserbehandlung zu realisieren.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- einheit ausgebildet ist, die im Verlauf der Laserbehandlung erfassten Au- geninnendruckwerte bei der Steuerung der Behandlung zu berücksichtigen.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontakt- glas über einen Sensor zur Bestimmung einer Kraftwirkung des Auges auf das Kontaktglas verfügt und die Steuereinheit dessen übermittelte Mess- werte zur Bestimmung des Augeninnendrucks und/oder Begrenzung des Anpresskraft ans Auge verwendet.
37. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildver- arbeitungseinheit vorhanden ist, die ausgebildet ist, Bildsignale an die Steu- ereinheit zu liefern, die diese verarbeitet, um die Lasereinheit zu aktivieren.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass Bildverarbei- tungseinheit, Steuereinheit und Lasereinheit so ausgebildet sind, dass die maximale Zeit Δt zwischen Bilderfassung einer Trabekelwerkszone und der Aktivierung der Lasereinheit durch die Steuereinheit zur Bearbeitung der Trabekelwerkszone auf Δt<Behandlungszonendurchmesser*2E-4 s/m be- grenzt ist.
PCT/EP2022/060550 2021-04-23 2022-04-21 Vorrichtung zur automatisierten laserbearbeitung des trabekelwerkes WO2022223690A1 (de)

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DE102021204066.7A DE102021204066A1 (de) 2021-04-23 2021-04-23 Vorrichtung zur automatisierten Laserbearbeitung des Trabekelwerkes

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