DE-102022117349-B4 - Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser sowie Behandlungsvorrichtung mit zumindest einem entsprechenden augenchirurgischen Laser

Abstract

Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser (18) einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung (20) durchgeführten Schritte aufweist: - Bestimmen zumindest einer Schnittfläche (14, 16) in einer Kornea (26) eines menschlichen oder tierischen Auges (30), - Festlegen eines Inzisionsverlaufs (17, 17'), welcher sich ausgehend von einer Außenseite der Kornea (26) zumindest zu einer der Schnittflächen (14, 16) erstreckt, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zwischen der Außenseite und der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) zumindest zwei Abschnitte (17a, 17b, 17c) mit verschiedenen Steigungswerten aufweist, und wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') in einen stumpfen Winkel in der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) endet, - Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (18), welche mindestens den festgelegten Inzisionsverlauf (17, 17') umfassen, wobei zum Festlegen des Inzisionsverlaufs (17, 17') in einem Querschnitt entlang der optischen Achse des Auges ein Verlaufsprofil mit einem minimalen Flächeninhalt berechnet wird.

Inventors

• Samuel Arba Mosquera
• Tobias Kehrer

Assignees

• SCHWIND EYE-TECH-SOLUTIONS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20220712

Claims (14)

1. Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser (18) einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung (20) durchgeführten Schritte aufweist: - Bestimmen zumindest einer Schnittfläche (14, 16) in einer Kornea (26) eines menschlichen oder tierischen Auges (30), - Festlegen eines Inzisionsverlaufs (17, 17'), welcher sich ausgehend von einer Außenseite der Kornea (26) zumindest zu einer der Schnittflächen (14, 16) erstreckt, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zwischen der Außenseite und der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) zumindest zwei Abschnitte (17a, 17b, 17c) mit verschiedenen Steigungswerten aufweist, und wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') in einen stumpfen Winkel in der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) endet, - Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (18), welche mindestens den festgelegten Inzisionsverlauf (17, 17') umfassen, wobei zum Festlegen des Inzisionsverlaufs (17, 17') in einem Querschnitt entlang der optischen Achse des Auges ein Verlaufsprofil mit einem minimalen Flächeninhalt berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') ausgehend von der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) zumindest abschnittsweise einen Verlauf aufweist, der eine Tangente an die jeweilige Schnittfläche (14, 16) ausbildet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest eine lokale Extremstelle (19, 19') umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest einen Wendepunkt umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') mittels einer parabolischen oder kubischen Funktion beschrieben ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') ausgehend von der Außenseite zumindest abschnittsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche der Kornea (26) verläuft.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest abschnittsweise vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer von mehreren parallel zur Außenseite verlaufenden Gewebeschichten der Kornea (26) verläuft.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') in einem Schnittpunkt (13) einer ersten und einer zumindest zweiten Schnittfläche (14, 16) endet.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laser (18) durch Bereitstellen der Steuerdaten mittels der Steuereinrichtung (20) zum Abgeben von Laserpulsen 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, angesteuert wird.
10. Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - die Verfahrensschritte eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und - Übertragen der bereitgestellten Steuerdaten an einen jeweiligen augenchirurgischen Laser (18) der Behandlungsvorrichtung (10).
11. Steuereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
12. Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für das Einbringen vordefinierter Schnittflächen (14, 16) in eine Kornea (26) eines menschlichen oder tierischen Auges (30) mittels optischem Durchbruch, insbesondere mittels Photodisruption und/oder Ablation und mindestens einer Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 11 .
13. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 12 ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder ein Verfahren nach Anspruch 10 ausführt.
14. Computerlesbares Medium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser einer Behandlungsvorrichtung. Der augenchirurgische Laser kann zum Beispiel dazu eingesetzt werden, eine Fehlsichtigkeitskorrektur an einem menschlichen oder tierischen Auge durchzuführen. Dabei kann der augenchirurgische Laser zum Beispiel dazu angesteuert werden, ein Hornhautvolumen aus einer Hornhaut (Kornea) mit vordefinierten Grenzflächen abzutrennen. Im Folgenden wird dieses Hornhautvolumen auch als Lentikel bezeichnet. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung mit zumindest einem entsprechenden augenchirurgischen Laser, eine Steuereinrichtung zum Durchführen des jeweiligen Verfahrens, eine Behandlungsvorrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium. Behandlungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von Lasern, die beispielsweise zur Korrektur einer optischen Fehlsichtigkeit einer Hornhaut eingesetzt werden, sind im Stand der Technik an sich bekannt. Es kann zum Beispiel ein gepulster Laser und eine Strahlenfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass Laserstrahlpunkte in einem innerhalb eines Gewebes der Hornhaut gelegten Fokus an einer jeweils vorgegebenen Schnittfläche einen optischen Durchbruch, insbesondere eine Photodisruption zu bewirken. Zwei solche Schnittflächen können zum Beispiel einen zu entfernende Lentikel definieren oder begrenzen. Somit kann durch Bestrahlung des Gewebes mit dem Laser der Lentikel aus der Hornhaut abgetrennt werden. Um den abgetrennten Lentikel anschließend aus dem Hornhautgewebe zu extrahieren, wird ausgehend von der Außenseite der Hornhaut ein Einschnitt durchgeführt. Ein solcher Einschnitt wird auch als Inzision bezeichnet. Mit der Inzision soll die jeweilige Schnittfläche, also die jeweilige Schnittebene, erreicht werden. Mittels des Einschnitts soll die jeweilige Schnittfläche, also zum Beispiel die obere und untere Grenzfläche, die den Lentikel eingrenzen, erreicht werden. Es kann vorkommen, dass die jeweilige Schnittfläche vor dem Entfernen des Lentikels manuell nachbearbeitet oder nachgeschnitten wird, um sicherzustellen, dass die Laserbestrahlung erfolgreich war. So können zum Beispiel Geweberückstände oder Gewebebrücken, die bei der Bearbeitung durch den Laser zurückgeblieben sind, vom übrigen Hornhautgewebe abgetrennt werden. Dazu kann zum Beispiel ein medizinisches Instrument, insbesondere ein Schneidegerät, über die Inzision zu der jeweiligen Schnittfläche geführt und dann entlang der jeweiligen Schnittfläche geschnitten werden. Anschließend kann das abzutrennende Hornhautvolumen über die Inzision extrahiert werden. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Inzisionen bekannt. Zum Beispiel gibt es die Möglichkeit, nur genau eine Inzision für die Lentikelextraktion in die Hornhaut einzubringen. Dazu kann die Inzision zum Beispiel direkt von der Außenseite zu einem Schnittpunkt der den Lentikel begrenzenden Grenzflächen oder einer zu dem Schnittpunkt führenden Schnittfläche der Grenzflächen verlaufen. Aus der US 2015/ 0 057 644 A1 ist ein augenchirurgisches Gerät bekannt, mittels welchem eine Inzision mit einem geraden Verlauf zum Extrahieren eines Lentikels realisiert ist. Durch eine Inzision mit der Form einer Geraden kann die kürzeste Länge für den Schnitt an sich umgesetzt werden. Dadurch können sich aber zusätzliche Kanteneffekte ergeben, die zur Verschlechterung der Fehlsichtigkeit beitragen können. Zum Beispiel kann eine unnötig scharfe Kante zwischen der Inzision und der jeweiligen Grenzfläche mehr Manipulation bei der Extraktion des Lentikels durch ein medizinisches Personal erfordern. Dabei kann das umliegende Gewebe verletzt oder beschädigt oder dessen Form verändert werden. Es ergibt sich eine höhere Belastung für das Hornhautgewebe. Insgesamt können dadurch Irritationen erhöht und ein Heilungsprozess verzögert werden. Alternativ können multiple, also mehrere Inzisionen, zum Beispiel eine Inzision für jede der Grenzflächen, in die Hornhaut eingebracht werden. Die DE 10 2020 112 277 A1 offenbart zum Beispiel ein Verfahren zum Steuern eines augenchirurgischen Lasers, bei dem zwei verschiedene Inzisionen zum Extrahieren eines Lentikels in die Hornhaut eingebracht werden. Dabei weisen die Inzisionen einen gekrümmten Verlauf auf. Aus der DE 10 2007 019 813 A1 ist zudem eine Vorrichtung zum Erzeugen von Schnittflächen in der Hornhaut eines Auges zur Fehlsichtigkeitskorrektur bekannt. Dabei werden zwei voneinander beabstandete Öffnungsschnitte in die Hornhaut eingebracht und zum Lentikel geführt. Die Öffnungsschnitte tragen dabei zur Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges bei. Ferner beschreibt die Druckschrift US 6 325 792 B1 einen ophthalmologischen chirurgischen Laser und ein Verfahren, die Druckschrift EP 3 988 063 A1 beschreibt eine ophthalmologische Vorrichtung für eine chirurgische Behandlung einer Kornea, die Druckschrift beschreibt US 2022 / 0 192 882 A1 eine o