DE-102020112277-B4 - Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser und Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung

Abstract

Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser (18), wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung (20) durchgeführten Schritte aufweist: - Feststellen von Fehlsichtigkeitsdaten zu mindestens einem augenspezifischen Parameter, die eine Fehlsichtigkeit und/oder eine die Fehlsichtigkeit verursachende Geometrie eines menschlichen oder tierischen Auges (36) beschreiben (S1), - anhand der festgestellten Fehlsichtigkeitsdaten: Ermitteln einer Lentikelgeometrie, welche die Abmessungen eines Lentikels (12) und dessen Position beschreibt (S2), - Festlegen einer posterioren Grenzfläche (14) des Lentikels (12) und einer anterioren Grenzfläche (16) des Lentikels (12) als Schnittflächen zum Bilden des Lentikels (12, S3), - Festlegen von mindestens zwei unterschiedlich positionierten Inzisionsverläufen (46, 48), die sich jeweils von einer vorgegebenen Inzisionsstelle einer Außenseite der Kornea (17) zu einer der festgelegten Grenzflächen (14, 16) hin erstrecken (S4); wobei die vorgegebenen Inzisionsstellen in einem vorgegebenen Winkel um einen vorgegebenen Referenzpunkt zueinander stehen, und wobei sich nur ein erster der Inzisionsverläufe (46, 48) nur zu der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) innerhalb eines Lentikelrands (40), an dem die festgelegte anteriore (16) und die festgelegte posteriore Grenzfläche (14) aufeinandertreffen, erstreckt; wobei der weitere Inzisionsverlauf (48) außerhalb des Lentikelrands (40) verläuft und innerhalb der größten der beiden Grenzflächen (14, 16) verläuft, und - Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (18), die die mindestens zwei festgelegten Inzisionsverläufe (46, 48) und die festgelegten Grenzflächen (14, 16) beschreiben (S7).

Inventors

• Samuel Arba Mosquera
• Shwetabh Verma

Assignees

• SCHWIND EYE-TECH-SOLUTIONS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20200506

Claims (20)

1. Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser (18), wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung (20) durchgeführten Schritte aufweist: - Feststellen von Fehlsichtigkeitsdaten zu mindestens einem augenspezifischen Parameter, die eine Fehlsichtigkeit und/oder eine die Fehlsichtigkeit verursachende Geometrie eines menschlichen oder tierischen Auges (36) beschreiben (S1), - anhand der festgestellten Fehlsichtigkeitsdaten: Ermitteln einer Lentikelgeometrie, welche die Abmessungen eines Lentikels (12) und dessen Position beschreibt (S2), - Festlegen einer posterioren Grenzfläche (14) des Lentikels (12) und einer anterioren Grenzfläche (16) des Lentikels (12) als Schnittflächen zum Bilden des Lentikels (12, S3), - Festlegen von mindestens zwei unterschiedlich positionierten Inzisionsverläufen (46, 48), die sich jeweils von einer vorgegebenen Inzisionsstelle einer Außenseite der Kornea (17) zu einer der festgelegten Grenzflächen (14, 16) hin erstrecken (S4); wobei die vorgegebenen Inzisionsstellen in einem vorgegebenen Winkel um einen vorgegebenen Referenzpunkt zueinander stehen, und wobei sich nur ein erster der Inzisionsverläufe (46, 48) nur zu der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) innerhalb eines Lentikelrands (40), an dem die festgelegte anteriore (16) und die festgelegte posteriore Grenzfläche (14) aufeinandertreffen, erstreckt; wobei der weitere Inzisionsverlauf (48) außerhalb des Lentikelrands (40) verläuft und innerhalb der größten der beiden Grenzflächen (14, 16) verläuft, und - Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (18), die die mindestens zwei festgelegten Inzisionsverläufe (46, 48) und die festgelegten Grenzflächen (14, 16) beschreiben (S7).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass sich der erste Inzisionsverlauf (46) zu einer optischen Zone (42) der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) hin erstreckt, an den ein Übergangsbereich (38) angrenzt, der zwischen der optischen Zone (42) und dem Lentikelrand (40) liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass sich der erste Inzisionsverlauf (46) zu dem Übergangsbereich (38) der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) hin erstreckt, welcher zwischen einer optischen Zone (42) des Lentikels (12) und dem Lentikelrand (40) liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der sich nur zu der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) erstreckende Inzisionsverlauf (46) zwischen seiner Inzisionsstelle und der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) gerade verläuft.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Inzisionsverlauf (46) und der weitere Inzisionsverlauf (48) in gleicher Achslage zueinander verlaufen; vorzugsweise wobei die Inzisionsstelle des ersten Inzisionsverlaufs (46) einen anderen Abstand zu der optischen Achse hat als die Inzisionsstelle des weiteren Inzisionsverlaufs (48).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Inzisionsstelle des ersten Inzisionsverlauf (46), der sich zur anterioren Grenzfläche (16) erstreckt, einen geringeren Abstand zu der optischen Achse hat als die Inzisionsstelle des weiteren Inzisionsverlaufs (48).
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , dass sich der erste Inzisionsverlauf (46) zu dem Übergangsbereich (38) der festgelegten anterioren Grenzfläche (16) hin erstreckt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20) durchführt: Festlegen einer Anzahl an Inzisionsverläufen (46, 48) anhand der festgestellten Fehlsichtigkeitsdaten (S5).
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20) drei oder mehr unterschiedlich positionierte Inzisionsverläufe (46, 48) festlegt (S5).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20) durchführt: Vorgeben der Inzisionsstellen durch Festlegen des Winkels anhand der festgestellten Fehlsichtigkeitsdaten (S6), vorzugsweise wobei der vorgegebene Winkel ein Winkel von 0°, 60°, 90°, 120° oder 180° ist; insbesondere wobei die Inzisionsverläufe (46, 48) in einem Winkel von 0°, 60°, 90°, 120° oder 180° zueinander stehen.
11. Verfahren nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20) drei Inzisionsstellen vorgibt (S5) und einen jeweiligen Winkel von 60° zwischen den Inzisionsstellen festlegt (S6).
12. Verfahren nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20) zwei Inzisionsstellen vorgibt (S5) und einen Winkel von 180° festlegt (S6), falls die Fehlsichtigkeitsdaten eine Hornhautverkrümmung mit einer Fehlsichtigkeit des Auges (36) von mindestens zwei Dioptrien beschreiben.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der festgestellte mindestens eine augenspezifische Parameter ein Parameter einer Ist-Geometrie der Kornea (17) ist, insbesondere: - eine Dicke eines Anteils der Kornea (17), und/oder - eine Krümmung der Kornea (17); wobei das Verfahren durch die Steuereinrichtung (20) durchgeführtes Festlegen einer Soll-Geometrie der Kornea (17) umfasst, und wobei das Ermitteln der Lentikelgeometrie anhand der festgelegten Soll-Geometrie erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die bereitgestellten Steuerdaten zusätzlich die festgelegten Grenzflächen (14, 16) beschreiben.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass der Laser (18) Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abgibt.
16. Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren aufweist: - die Verfahrensschritte eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und - Übertragen der bereitgestellten Steuerdaten an einen augenchirurgischen Laser (18) der Behandlungsvorrichtung (10, S8).
17. Steuereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
18. Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für die Abtrennung eines Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) eines menschlichen oder tierischen Auges (36) mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 17 .
19. Behandlungsvorrichtung (10) nach Anspruch 18 , dadurch gekennzeichnet , dass der Laser (18) geeignet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben.
20. Behandlungsvorrichtung (10) nach Anspruch 18 oder 19 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (20): - mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz aufweist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen; und - mindestens eine Strahleinrichtung (22) zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls (24) des Lasers (18) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser. Der augenchirurgische Laser kann dabei dazu gesteuert werden, ein Hornhautvolumen mit vordefinierten Grenzflächen abzutrennen, wobei dieses Hornhautvolumen im Folgenden als Lentikel bezeichnet wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung mit einem augenchirurgischen Laser, eine Steuereinrichtung zum Durchführen des jeweiligen Verfahrens, eine Behandlungsvorrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium. Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von fotoablativen ophthalmologischen Lasern sind im Stand der Technik bekannt. Als Laser zur Laser-in-situ-Keratomileusis (LASIK) kann eine Kurzschnitt-Lentikelextraktion durchgeführt werden („small-incision lentical extraction, SMILE), also eine Methode der refraktären Chirurgie, bei der ein Lentikel der Kornea durch einen peripheren Schnitt entfernt wird. Dabei können zum Beispiel ein gepulster Laser und eine Strahlfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass die Laserstrahlpulse in einem innerhalb des organischen Materials gelegenen Fokus eine Photodisruption bewirken. Femtosekunden-Systeme werden in der Kornea-Chirurgie verwendet, um zum Beispiel eine tiefe anteriore lamelläre Keratoplastik („deep anterior lamellar keratoplasty“, „DALK“) und/oder eine perforierende Keratoplastik (PKP) durchzuführen. Eine Extraktion eines Lentikels wird durch einen Einschnitt durchgeführt, eine sogenannte Inzision, vorzugsweise durch eine kleine Inzision. Dabei werden beide Grenzflächen, also beide Schnittebenen, erreicht. Derzeit ist es schwierig, diese Grenzflächen zu finden, oder, sobald sie gefunden sind, zu bestimmen, ob die Präparierung oder Sektion am anterioren oder posterioren Ende, also an einer anterioren oder posterioren Grenzfläche des Lentikels, stattfindet, also am oberen oder am unteren Schnitt. Im Stand der Technik wird eine einzige Inzision dort durchgeführt, wo die obere Schnittebene und die untere Schnittebene, also die anteriore und die posteriore Grenzfläche, zusammenlaufen, um die Grenzflächen dann zu schneiden und den Lentikel zu extrahieren. Das beinhaltet, dass mehrfach nach dergleichen Inzision gesucht und in diese mit einem Instrument eingedrungen wird, wodurch an der Hornhaut Schwellungen entstehen können. Die US 2015/0057644 A1 betrifft ein Verfahren für eine refraktive Korrektur umfassend das Steuern eines Fokus gepulster Laserstrahlung mit ultrakurzen Pulsen durch eine oder mehrere Laserkomponenten. Eine der Erfindung zugrundeliegender Aufgabe ist das Verkürzen einer operativen Manipulation für ein Schneiden der Grenzflächen und/oder dem Extrahieren des Lentikels. Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben. Anstatt, wie im Stand der Technik, nur eine einzige Inzision durchzuführen und diese mehrfach zu nutzen, basiert die Erfindung auf der Idee, mindestens zwei unterschiedliche Inzisionsverläufe vorzusehen, sodass also bei mehrfachem Schneiden unterschiedlich positionierte Inzisionen genutzt werden. Jeder der Inzisionsverläufe, also jeder der vorgegebenen Inzisionswege, entlang dem zu einer vorgesehenen Grenzfläche geschnitten wird, erstreckt sich jeweils von einer vorgegebenen Inzisionsstelle einer Außenseite der Kornea zu einer der festgelegten Grenzflächen hin. Die vorgegebenen Inzisionsstellen (und damit die Inzisionsverläufe) stehen damit in einem vorgegebenen Winkel um einen vorgegebenen Referenzpunkt zueinander. Nur einer der Inzisionsverläufe verläuft zu einer festgelegten anterioren Grenzfläche. Hierdurch kann eine Führung beim Schneiden der Grenzflächen präzisiert werden. Eine operative Manipulation wird deutlich verkürzt und ist weniger invasiv als die Methodik aus dem Stand der Technik. Die operative Manipulation kann durch die Erfindung zum Beispiel auf nur sechs bis sieben Sekunden reduziert werden. Ein erster Aspekt betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser, wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung durchgeführten Schritte aufweist. Unter einer Steuereinrichtung wird dabei ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe verstanden, das/die zum Empfangen und Auswerten von Signalen eingerichtet ist, sowie zum Bereitstellen, zum Beispiel Erzeugen, von Steuerdaten. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel als Steuerchip, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt oder Steuergerät ausgestaltet sein. Durch die Steuereinrichtung erfolgt ein Feststellen von Fehlsichtigkeitsdaten zu mindestens einem augenspezifischen Parameter, die eine Fehlsichtigkeit und/oder eine die Fehlsichtigkeit verursachte Geometrie eines menschlichen oder tierischen Auges beschreiben. Die Fehlsichtigkeitsdaten können zum Beispiel eine A