DE69727055T2

DE69727055T2 - Chirurgisches system mit verteiltem excimerlaser

Info

Publication number: DE69727055T2
Application number: DE69727055T
Authority: DE
Inventors: Kristian Hohla
Original assignee: Technolas GmbH
Current assignee: Technolas GmbH
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JP2000514321A; WO1997046183A8; CN1230881A; CN1204858C; ATE257006T1; US5891132A; AU2962097A; CA2251559C; BR9709471A; CA2251559A1; DE69727055D1; US6139542A; JP2005230557A; HK1022618A1; JP4170958B2; ES2213824T3; EP0902670B1; JP2005052634A; EP0902670A1; WO1997046183A1

Description

Die Erfindung betrifft Excimerlaser-Augenoperationssysteme und insbesondere verteilte Topographie, Behandlungserzeugung und ein Excimerlasersystem.
Excimerlaser-Augenoperationssysteme werden zu einem immer häufiger verwendeten System zur Korrektur des Sehvermögens. Beginnend mit Brillen bis zur Radialkeratotomie ist die augenärztliche Chirurgie nunmehr vorangeschritten bis zu einem Punkt, wo die Oberfläche des Auges tatsächlich unter Verwendung von Kaltlichtlaserablation umgeformt wird, die mit Excimerlasern durchgeführt wird, normalerweise mit Argonfluoridlasern, die mit etwa 193 nm arbeiten. Diese Laser werden auch verwendet, um Stromagewebe unter der Oberfläche des Auges in einer Laser-in-situ-Keratomileusis-Technik umzuformen, die in dem US-Patent 4 840 175 von Gholam Peyman patentiert ist.
Diese Techniken beginnen mit dem unkorrigierten Profil des Auges und ablatieren dann das Auge unter Verwendung verschiedener Klein- oder Großstrahltechniken oder Apperturtechniken, um die Oberfläche zu einem gewünschten, korrigierten Profil umzuprofilieren. Der Umfang der Korrektur wird durch eine Vielzahl verschiedener Verfahren bestimmt, aber für Myopie sind beispielweise, wenn die beginnende Krümmung des Auges und die Stärke der benötigten Dioptrienkorrektur gegeben ist, Gleichungen bekannt, die die Menge des Gewebes angeben, die von jedem Punkt auf der Oberfläche des Auges entfernt werden muß. Diese Gleichungen finden sich beispielweise in einer PCT-Patentanmeldung PCT/EP93/02667, die auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen ist, sowie in der entsprechenden US-Anmeldung zu dieser Anmeldung, 08/338 495, angemeldet am 16. November 1994. Ähnliche Gleichungen sind für die Gewebemenge bekannt, die zur Entfernung notwendig ist, um Hyperopie und Astigmatismus zu korrigieren.
Bevor man diese Gleichungen jedoch verwendet, muß die tatsächliche Krümmung des Auges bestimmt werden. Dies erfolgt mit einer Anzahl von Techniken. Die Sehschärfe eines Patienten kann durch Augenuntersuchungen bestimmt werden. Die tatsächliche Form der Oberfläche des Auges kann beispielweise unter Verwendung eines Topographiesystems bestimmt werden. Diese Topographiesysteme können entweder manuell oder computergestützt sein, und die letzteren können eine Punkt-für-Punkt-Darstellung der Krümmung des Auges bieten, beispielweise in Form einer axialen Krümmung, der sofortigen oder echten lokalen Krümmung oder der absoluten Höhe.
Normalerweise programmiert der Arzt auf der Grundlage dieser Krümmungen und der Sehschärfe des Patienten einen Betrag für eine positive oder negative Dioptrienkorrektur (in Abhängigkeit davon, ob die Korrektur für eine Hyperopie oder eine Myopie dient) und, wenn überhaupt, einen Winkel des Astigmatismuszylinders zusammen mit dem Betrag der Dioptrienkorrektur, der für den Astigmatismus notwendig ist, in ein Excimerlaser-Operationssystem ein. Die Software im Excimer-System selbst berechnet dann das notwendige Laserschußmuster, und dieses Muster wird auf der Oberfläche des Auges des Patienten ausgeführt.
Ein solches System hat jedoch Grenzen in bezug auf die verschiedenen Arten von Sehfehlern, die korrigiert werden können. Ferner wäre es erwünscht, teure Ressourcen in solchen Systemen effektiver einzusetzen.
Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus US-A-4 669 466 bekannt.
Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Sehvermögenskorrektur-Excimerlaserschußmuster entwickelt und in einem verteilten System angewendet, wobei ein Topographiesystem Hornhautprofildaten bereitstellt, ein Computersystem ein Ablationslaserschußmuster oder eine Reihe von Excimerlaserschüssen zur Korrektur der Hornhaut entwickelt und ein Excimerlasersystem dieses Ablationsmuster emittiert. Das Excimerlasersystem ist jedoch räumlich von den anderen beiden Komponenten entfernt angeordnet.
Dieses System stellt in einer Ausführungsform mehrere Topographiestationen bereit, die jeweils mit einem Computer verbunden sind, zur Erzeugung eines Ablationsprofils. Die Daten werden dann an ein räumlich entfernt angeordnetes Excimerlaser-Oprationssystem übertragen, zur späteren Ausführung des Ablationsbehandlungsmusters.
Auf diese Weise können Topographiesysteme, die für eine Vielzahl verschiedener Augenoperationstechniken sehr verbreitet sind, an verschiedenen Stellen im gesamten Bereich verwendet werden. Die Daten aus diesen Topographiesystemen werden dann an ein Computersystem übertragen, an dem der Arzt ein Behandlungsmuster für ein Excimerlasersystem entwickelt. Dieses Muster wird dann an einen zentralen Ort übertragen, wo der Patient hingehen und seine Behandlung durch ein Excimerlasersystem erhalten kann. Dies ermöglicht eine effektive Ausnutzung von Ressourcen, da sich nicht jeder Arzt sein eigenes Excimerlaser-Oprationssystem anschaffen muß.
Ferner wird es durch die Station zur Entwicklung des Ablationsbehandlungsmusters möglich, daß ein Arzt Behandlungsmuster automatisch erzeugt, die zu einer Gesamtdioptrienkorrektur des Auges führen, sowie zu einer Zylinderachse und einem Grad der Astigmatismuskorrektur. Es ist jedoch ferner möglich, daß der Arzt eine vom Standard abweichende Behandlung unter Verwendung von manuell oder halbmanuell aufgebrachten Laserschüssen durchführt. Das Behandlungsmuster kann dann auf dem Profil des Auges, das vom Topographiesystem stammt, simuliert werden, und der Arzt kann die Ergebnisse prüfen. Auf diese Weise kann der Arzt unregelmäßige Unnormalitäten, z. B. Überhitzungspunkte, gekrümmte oder unregelmäßige Astigmatismusmuster usw., korrigieren und die Ergebnisse dieser Korrekturen in einer Echtzeitsimulation sehen. Das Laserschussmuster wird dann später auf den Patienten an einem entfernt liegenden Ort angewendet.
Der Arzt kann dies im übrigen fern vom Topographiesystem und fern vom Excimerlasersystem tun. Der Arzt könnte beispielsweise eine Anzahl von Behandlungsmustern zusammen mit den entsprechenden Hornhauttopographiedaten mit nach Hause nehmen und das entsprechende Ablationslaserschussmuster nach Stunden auf einem Personalcomputer vorbereiten.
Die Daten können dann zwischen diesen Komponenten in vielerlei verschiedenen Verfahren, einschließlich über ein Computernetzwerk, über eine Telekommunikationsstrecke oder mittels Diskette oder andere auswechselbare Medien übertragen werden.
Ein besseres Verständnis der Erfindung wird erreicht, wenn die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den nachstehenden Zeichnungen berücksichtigt wird, die folgendes darstellen:
1 ist ein Blockschaltbild, das die Beziehung zwischen den Komponenten des erfindungsgemäßen Excimerlaser-Augenoperationssystems darstellt;
2 ist ein Blockschaltbild, das die Beziehung zwischen mehreren Komponenten in einem erfindungsgemäßen Excimerlaser-Augenoperationssystem darstellt;
3 ist ein Blockschaltbild, das die physischen Orte und die physischen Verbindungsstrecken zwischen verschiedenen Komponenten in einem erfindungsgemäßen Laser-Augenoperationssystem darstellt;
4 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Netzwerksystems;
5 zeigt Darstellungen von Anzeigebildschirmen zur erfindungsgemäßen Durchführung einer manuellen Korrektur eines Ablationsprofils; und
6 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines Computerprogramms auf einem Computer in einem erfindungsgemäßen System darstellt.
Wir wenden uns 1 zu, die ein Blockschaltbild zeigt, das die Beziehung zwischen den Komponenten gemäß dem System darstellt. Insbesondere sind ein Topographiesystem T₁, ein Computersystem C₁ und ein Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ miteinander gekoppelt, um das erfindungsgemäße verteilte Augenoperationssystem zu bilden. Das Topographiesystem T₁ könnte eines von vielen verschiedenen Topographiesystemen sein, ist jedoch vorzugsweise ein System 2000 von Eyesys. In jedem Fall ist das Topographiesystem T₁ vorzugsweise compute risiert und stellt eine Datendatei in Form einer Punktdarstellung von beispielweise fünfzehn Punkten entlang jedes Meridians zwischen 0° und 360° in Inkrementen von 5° dar. Die Punktdarstellung könnte folgendes darstellen: eine axiale Krümmung, die eine Krümmung an jedem Punkt entsprechend einer Kugel auf der gleichen Kugelachse des Auges darstellt, eine lokale Krümmung, bei der eine Kugeltangente der lokalen Krümmung nicht axial mit der Kugelachse des Auges ausgerichtet sein muß; oder eine absolute Höhe, die eine Höhe abseits einer Ebene oder abseits einer Kugel ist. Die Datendatei, die von den vielen verschiedenen Topographiesystemen erzeugt wird, ist bekannt, und die Anpassung an ein bestimmtes Datenformat wäre ohne weiteres durch einen Fachmann möglich.
Dieses Topographiesystem T₁ wird verwendet, um topographische Daten von einem Patienten P zu erlangen. Die topographischen Daten, die in einem Block 100 dargestellt sind, werden an ein Computersystem C₁ übertragen. Diese Übertragung kann mit Hilfe einer Vielzahl verschiedener Übertragungstechniken erfolgen, die im Block 102 dargestellt sind. Beispielweise können Daten in Form einer Diskette oder eines auswechselbaren Mediums transportiert werden, können über ein lokales Netzwerk übertragen werden, können über eine serielle oder parallele Verbindungsstrecke übertragen werden, können über eine Telekommunikationsstrecke oder über ein Fernverkehrsnetz übertragen werden. Man wird ohne weiteres anerkennen, daß der Typ der Übertragung an die Implementierung der verschiedenen in Betracht kommenden Systeme anpaßbar und von ihnen abhängig ist. Auf jeden Fall werden die Profildaten 100 vom Computersystem C₁ empfangen. Das Computersystem C₁ ist vorzugsweise ein Personalcomputer, z. B. ein Personalcomputer, der mit einem IBM-PC von International Business Machines kompatibel ist. Vorzugsweise könnte er einen ziemlich leistungsstarken Prozessor aufweisen, z. B. einen Pentium-Prozessor von Intel Corporation. Das Computersystem C₁ kann eine Vielzahl verschiedener Eingabe/Ausgabegeräte aufweisen, z. B. eine Tastatur 104, eine Maus 106, einen Joystick 108 und ein Digitalisiergerät 110. Diese verschiedenen Eingabe/Ausgabegeräte werden verwendet, um es einem Arzt zu ermöglichen, mit dem Computerprogramm in Dia log zu treten, um ein Ablationslaserschusszmuster zu erzeugen, das im Block 112 dargestellt ist.
Wie nachstehend in Verbindung mit 5 und 6 beschrieben wird, verarbeitet das Computersystem C₁ vorzugsweise ein Computerprogramm, bei dem ein anfängliches Korrekturablationslaserblitzmuster auf der Grundlage der empfangenen topographischen Profildaten 100 vom Topographiesystem T₁ sowie von den Sehschärfedaten erzeugt wird, die vom Arzt manuell eingegeben werden. Beispielsweise würde der Arzt die Dioptrienkorrektur, die für den Grad der Sehschärfe erforderlich ist, z. B. –5,00 für einen typischen Myopie-Patienten, eingeben und könnte bei Bedarf eine Astigmatismuskorrekturachse und einen Grad der Astigmatismuskorrektur eingeben. Auf der Grundlage der topographischen Daten berechnet das Programm im Computersystem C₁ dann ein Ablationslaserschussprofil für eine Behandlungsfläche der gewünschten Größe, die ferner beispielsweise Übergangszonen, Zitterbewegung, Polierung oder eine Vielzahl verschiedener anderer Techniken einschließen könnte, die dem Fachmann bekannt sind. Weitere Einzelheiten zu diesen Techniken findet man in der auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragenen US-Patentanmeldung 08/338 495, angemeldet am 16. November 1994, und 08/324 782, angemeldet am 18. Oktober 1994. Auf der Grundlage der Hornhautprofildaten 100 kann das Computersystem C₁ ferner die Astigmatismuskorrekturachse sowie den Grad der Astigmatismuskorrektur einstellen. Der Arzt überprüft dann die Ergebnisse dieser automatischen Berechnung an der tatsächlichen Hornhaut, indem er eine Simulation durchführt, bei der das Profil des Auges gemäß den Profildaten 100 durch die Software im Computersystem C₁ "ablatiert" wird, wobei das resultierende Profil auf dem Monitor des Computersystems C₁ erscheint. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Simulation kann der Arzt ferner eine manuelle Laserschussplazierung durchführen, um beispielsweise "überhitzte" Punkte, unregelmäßigen Astigmatismus oder andere unnormale Defekte zu korrigieren.
Wenn der Arzt mit den Ergebnissen des Ablationslaserschussmusters zufrieden ist, wird das Ablationslaserschussmuster 112 an das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ über eine zweite Übertragungsstrecke 114 übertragen. Diese zweite Übertragungsstrecke 114 kann der Übertragungsstrecke 102 gleichen, einschließlich auswechselbarer Medien, Telekommunikation, lokales oder Fernnetz oder andere Typen von Übertragungsstrecken zur Übertragung von digitalen Daten von einem Ort zu einem anderen.
Das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ kann jedes aus einer Anzahl von Excimerlaser-Augenoperationssystemen von einer Vielzahl verschiedener Typen sein. Vorzugsweise ist es ein Keracor 117 oder ein Keracor 217 von Chiron Technolas GmbH. Diese sind Excimerlasersysteme mit fester Fleckgröße, aber an ihrer Stelle könnte auch eine Vielzahl verschiedener anderer Typen von Systemen verwendet werden. Bei jedem System empfängt das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ das Ablationslaserschussmuster von dem entfernt angeordneten Computersystem C₁.
Der Patient P begibt sich dann an den Ort, wo sich das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ befindet. Dies könnte beispielsweise ein zentraler Augenoperationsbereich in einem Krankenhaus oder eine zentrale Klinik in einer Stadt sein. Das Ablationslaserschussmuster 112 wird dann eingebrannt, wobei die Sehkraft des Patienten P korrigiert wird.
Der Patient P muß nicht einmal sofort operiert werden, sondern könnte statt dessen bis zum nächsten Tag oder bis zu den nächsten Tagen warten. Ferner muß der Arzt nicht unbedingt dabei sein, um die Operation durchzuführen, sondern sie könnte statt dessen von einem gesonderten Augenarzt durchgeführt werden.
Die Vorteile des Systems werden mit Bezug auf 2 erkennbar, in der dargestellt ist, wie mehrere Topographiesysteme, mehrere Computer und mehrere Excimerlaser-Augenoperationssysteme miteinander verbunden sind, um die maximale Ausnutzung der Ressourcen zu ermöglichen. Das Topographiesystem T₁, das Computersystem C₁ und das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ sind zusätzlich zu den Topographiesystemen T₂ und T₃ dargestellt, die beide mit einem Computersystem C₂ gekoppelt sind, das mit dem Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ und einem zweiten Excimerlaser-Augenoperationssystem E₂ ge koppelt ist. Wie aus diesem Blockschaltbild hervorgeht, werden die Profildaten 100 vom Topographiesystem T₁ an das Computersystem C₁ übergeben, und diese Daten können dann entweder an ein passenderes Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ oder E₂ übergeben werden. Ebenso können mehrere Topographiesysteme T₂ und T₃ ihre Daten an das Computersystem C₂ übergeben, das wiederum seine Daten an ein passenderes der beiden Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ oder E₂ übertragen kann.
Wir wenden uns 3 zu, die eine typische Implementation eines solchen Systems zeigt. Ein Gebäude oder ein Ort 200 beherbergt das Computersystem C₂ und die Topographiesysteme T₂ und T₃. Dies könnte eine Augenklinik sein, in der Topographiesysteme T₂ und T₃ verwendet werden, um Profildaten entsprechend den Profildaten 100 zu erfassen, und das Computersystem C₂ empfängt diese Profildaten über eine Übertragungsstrecke, die der Übertragungsstrecke 102 entspricht. In dem dargestellten Fall überträgt dann das Computersystem C₂ ein Ablationslaserschussmuster entsprechend dem Ablationslaserschussmuster 102 über eine Telefonleitung 202. So entspricht in diesem Fall die Telefonleitung 202 einer bestimmten Implementierung der zweiten Übertragungsstrecke 114. Das Ablationslaserschussmuster 102 wird dann in einem zweiten Gebäude oder an einer zweiten Stelle 204 empfangen, in dem bzw. der sich das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ befindet.
Aber das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ ist nicht auf ein einzelnes Topographiesystem oder ein einzelnes Computersystem beschränkt. Das Excimerlaser-Augenoperationssystem E empfängt auch ein Ablationslaserschussmuster über eine Diskette 206 von einem Computer C₃, der sich in noch einem weiteren Gebäude oder an noch einem weiteren Ort 208 befindet. Außerdem sind in diesem Gebäude oder Ort 208 weitere Topographiesysteme T₄ und T₅ angeordnet. Das Gebäude oder der Ort 208 weist auch ein weiteres Topographiesystem T₆ auf, das in diesem Falle unabhängig ist und Profildaten auf Diskette bereitstellt und es dabei Ärzten erlaubt, Profildaten entsprechend den Profildaten 100 auf Disketten mit nach Hause zu nehmen, z. B. auf einer Diskette 210. Während der Arzt zu Hause ist 212, kann er einen Personalcomputer C₄ verwenden, um Ablati onslaserschussmuster entsprechend dem Ablationslaserschussmuster 112 zu erzeugen, und diese Daten werden dann über eine Telefonleitung 214 an das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₁ übertragen.
Diese Implementation läßt erkennen, daß das erfindungsgemäße verteilte System eine bessere Ausnutzung von Ressourcen als bisherige Systeme ermöglicht. Ein Excimerlaser-Augenoperationssystem ist normalerweise sehr teuer und sehr spezialisiert, wenn es für photorefraktive Keratektomie, phototherapeutische Keratektomie und Laser-in-situ-Keratomileusis verwendet wird. Die Zeitdauer für eine Behandlung ist normalerweise ziemlich kurz, üblicherweise weniger als eine Stunde. Im allgemeinen ist mehr Zeit erforderlich, um den Grad der erforderlichen Korrektur zu bestimmen und die Ablationsprofile zur Durchführung der Korrektur zu erzeugen.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen verteilten Systems wird das Excimerlaser-Augenoperationssystem E effektiver genutzt, da die Ablationsprofile durch verschiedene Topographiesysteme T zur Bereitstellung von Daten (wiederum ein ziemlich schneller Vorgang) erzeugt werden und dann Personalcomputer C verwendet werden, um das gewünschte Ablationsbehandlungsmuster zu bestimmen. Dann begibt sich der Patient an einen zentralen Ort, wo das Excimerlaser-Augenoperationssystem E bereitgestellt ist.
Dies ermöglicht es auch den Augenchirurgen, ihre Ressourcen zusammenzulegen. Anstatt daß jeder sein eigenes Excimerlaser-Augenoperationssystem erwirbt, können sie einfach ein topographisches System T verwenden, das ein gemeinsames Instrument mit einer breiten Anwendung ist, und zwar zusammen mit einem Personalcomputer C, zu dem wiederum praktisch jeder moderne Arzt Zugang hat. Dann wird das Excimerlaser-Augenoperationssystem E von allen verwendet, möglicherweise für eine Benutzungsgebühr.
4 stellt eine alternative Ausführungsform dar, die beispielsweise in einer Krankenhausumgebung geeignet ist. Hier wird ein Netzwerk N für die Übertragungsstrecke 102 und die Übertragungsstrecke 114 in 1 verwendet. Beispielsweise ist ein Excimerlaser-Augenoperationssystem E₃ mit einem loka len Netzwerk gekoppelt, und zwar zusammen mit Topographiesystemen T₇ und T₈ und Computersystemen C₅ und C₆. In dieser Konfiguration könnte das Topographiesystem T₇ mit dem Computersystem C₅ gekoppelt sein, beispielsweise über eine direkte serielle Verbindungsstrecke, ein Teilnetzwerk oder eine Diskette, und dann wird das Computersystem C₅ mit dem Excimerlaser-Augenoperationssystem E₃ über ein Netzwerk N gekoppelt. Außerdem ist das Topographiesystem T₈ mit dem Computersystem C₆ (oder tatsächlich mit dem Computersystem C₅) gekoppelt, das Hornhautprofildaten liefert, und dann übergibt das Computersystem C₆ ein Ablationslaserschussmuster an das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₃. Auf diese Weise wird ein lokales Netz verwendet, um viele Topographiesysteme T und Computersysteme C mit einem einzigen Excimerlaser-Augenoperationssystem E zu verbinden, wobei es möglich wird, daß die Laserschussmuster an Orten berechnet werden, die vom Excimerlaser-Augenoperationssystem E₃ getrennt und beabstandet sind. Beispielweise könnte das Excimerlaser-Augenoperationssystem E₃ in einem Reinraum angeordnet sein, während die anderen Abschnitte nicht dort angeordnet sind. Reinräume sind teuer, so daß dies zusätzlich eine effizientere Ausnutzung von Ressourcen ermöglicht.
Wir wenden uns 5 zu, die typische Bildschirme zeigt, die vom Computersystem C₁ bei der Korrektur von Hornhautanomalien bereitgestellt werden. Der Bildschirm zeigt normalerweise Hornhautprofildaten unter Verwendung verschiedener Farben sowie Querschnitte. Um eine Darstellung zu liefern, stellt der Bildschirm 300 eine zentrale Insel dar, beispielsweise durch einen zentralen Schnitt, der eine Farbe hat, die für den notwendigen Korrekturgrad eine Abweichung vom gewünschten Profil anzeigt. Der Arzt kann dann eine Serie von Laserblitzen anwenden, wie im Bildschirm 302 dargestellt, um diese zentrale Insel zu korrigieren. Dies könnte in einer Vielzahl verschiedener Verfahren erfolgen, z. B. durch die Tastatur 104, die Maus 106, den Joystick 108 oder das Digitalisiergerät 110. Der Arzt läßt dann eine Simulation laufen, um die resultierende Krümmung zu bestimmen, und wiederholt dies bei Bedarf, bis er das gewünschte Hornhautprofil 304 erhält. Der Bildschirm 306 stellt einen gekrümmten Astigmatismus dar, der wiederum als andere Farbe auf dem Bildschirm dargestellt ist. Im Schritt 308 hat der Arzt manuell eine Serie von Laserblitzen auf den gekrümmten Astigmatismus aufgebracht (normalerweise stärker zur Mittelachse als zum Umfang) und hat wiederholt die Simulation laufen lassen, bis das Ergebnis der Behandlung mit den tatsächlichen Profildaten eine gewünschte Hornhautkrümmung ist, wie im Bildschirm 310 dargestellt.
Man wird anerkennen, daß sich die genaue Software zur Erzeugung des Ablationslaserblitzmusters je nach der Art des Excimerlaser-Augenoperationssystems E unterscheiden kann. Beispielweise kann in einem Kleinstrahlabtastsystem ein Arzt Bereiche verschieden bezeichnen, von denen eine Schicht abzutragen ist, und dann würde das Computersystem automatisch das Laserschussmuster berechnen, das nötig ist, um dieses Muster abzutragen. In einem Großstrahlsystem mit variabler Fleckgröße kann der Arzt sowohl die Fleckgröße als auch die Laserschussstelle kontrollieren.
Wir wenden uns 6 zu, die ein Flußdiagramm zur Durchführung der von einem Arzt gesteuerten Behandlungsmustererzeugung auf dem erfindungsgemäßen Computersystem C zeigt. Die Routine 400 beginnt mit einem Schritt 402, wo der Arzt sowohl den Typ des verwendeten Topographiesystems als auch die Patientendaten wählt. Die Patientendaten sind beispielsweise bereits als Profildaten 100 vom Topographiesystem T über die Übertragungsstrecke 102 bereitgestellt worden. Beim Übergang zum Schritt 404 werden Abbildungen auf dem Bildschirm angezeigt, die die tatsächliche Höhe und die Brechungsabweichung von einer gewünschten Kugel oder eine Abweichung von einer gewünschten Krümmung darstellt. Diese Abbildungen werden normalerweise unter Verwendung verschiedener Farbintensitäten angezeigt, um eine größere oder kleinere Abweichung vom gewünschten Ergebnis darzustellen.
Beim Übergang zum Schritt 406 wird bestimmt, ob das gewünschte Ergebnis erreicht worden ist. Dies wäre dann der Fall, wenn die Ergebnisse des Behandlungsmusters die gewünschte Krümmung erzeugten. Im allgemeinen ist beim ersten Durchgang durch diese Schleife, beginnend mit Schritt 406, das ge wünschte Ergebnis erreicht worden, da keine Laserschüsse, auch nicht versuchsweise, angewendet worden sind. Beim Übergang zum Schritt 408 wird dem Arzt Gelegenheit gegeben, ein Behandlungsmuster zu erzeugen. Normalerweise wäre der Arzt vernünftigerweise nicht in der Lage, ein effektives Behandlungsmuster ganz per Hand zu erzeugen. Daher gibt im Schritt 408 das Computersystem C dem Arzt die Möglichkeit, das Computersystem C eine Hauptzielfläche suchen zu lassen, die der Arzt als die Basis für seine manuelle Feinabstimmung nehmen kann. Beispielweise kann er ein Kugelmodell, ein asphärisches Modell oder eine Eingangsbrechungsänderung wählen. Das Kugelmodell zeigt, wie genau eine Kugel zu einer ursprünglichen Fläche paßt. Ein asphärisches Modell weist verschiedene Grade von Krümmungen über die Fläche auf. Eine Brechungsänderung würde den inneren Dioptrienkorrekturgrad vereinfachen.
Wenn diese Basislinienoberfläche erzeugt ist, geht die Steuerung weiter mit dem Schritt 410, wo das Computersystem C das gewünschte Behandlungsmuster berechnet. Dies schließt die Erzeugung der Laserblitze mit ein, die notwendig sind, um entsprechend der Sollbasislinie, die im Schritt 408 erzeugt wird, Korrekturen durchzuführen. Dann geht es weiter mit 412, wo das berechnete Behandlungsmuster auf der Hornhautprofilhöhenabbildung des Patienten P simuliert wird.
Dann geht es weiter mit dem Schritt 414, wo die Brechungsabbildung aus der Höhenabbildung erzeugt wird. Die Brechungsabbildungerzeugungsroutinen werden normalerweise vom Hersteller bereitgestellt oder könnten mit einem internen Modell durchgeführt werden. Diese Brechungsabbildung ermöglicht es dem Arzt, zu sehen, wie optisch genau die aktuelle Behandlung ist. Die Steuerung geht dann in einer Schleife weiter zum Schritt 404, wo die Höhen- und die Brechungsabbildungen wieder angezeigt werden. Beim Übergang zum Schritt 406 wird dann bestimmt, ob das gewünschte Ergebnis erreicht worden ist. Anmerkung: dies kann entweder manuell durch Zustimmung des Arztes oder durch ärztliche Zustimmung in Verbindung mit einer Bestimmung des durchschnittlichen Fehlers der Brechungskorrektur erfolgen.) Wenn angenommen wird, daß das erwünschte Ergebnis nicht erreicht worden ist, geht die Steuerung weiter mit dem Schritt 408. Diesmal wünscht der Arzt eine Feinabstimmung, indem an bestimmten Punkten stärker oder geringer korrigiert wird. Wenn wir erneut 5 betrachten, so zeigt diese Figur die Typen der Feinabstimmung, die der Arzt durchführen kann, um ein besseres Brechungsmuster zu erreichen.
Der Arzt wiederholt diese Schritte, beginnend mit Schritt 406, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist. An diesem Punkt geht der Ablauf weiter mit dem Schritt 416, wo die Behandlungsdaten in einer Datei zur Eingabe in das Excimerlaser-Augenoperationssystem E gespeichert werden. Der Ablauf geht dann weiter mit dem Schritt 416, wo die Routine endet. An diesem Punkt würden die Daten über die zweite Übertragungsstrecke 114 oder ihr Äquivalent übertragen.
Man wird anerkennen, daß die genaue Technik und das genaue Programm zur Ermöglichung der ärztlichen Korrektur nicht kritisch sind. Aber es sollte unabhängig vom Excimerlaser-Augenoperationssystem E ausführbar sein, so daß die Daten dann an ein zentralisiertes Excimerlaser-Augenoperationssystem E übertragen werden können.
Man wird anerkennen, daß dieses verteilte System eine effizientere Nutzung von topographischen Systemen, Computersystemen und Excimerlaser-Augenoperationssystemen erlaubt. Ferner wird ein höherer Grad an Steuerung und Modifikation des Ablationslaserschussmusters ermöglicht, das auf die Augen des Patienten P aufgebracht wird.
Die vorstehende Offenbarung und Beschreibung der Erfindung stellen diese anschaulich und erläuternd dar, und verschiedene Änderungen in Größe, Form, Materialien, Komponenten, Schaltungselementen, Verdrahtungsverbindungen und Kontakten sowie der Einzelheiten der dargestellten Schaltungsanordnung und des Aufbaus und des Ausführungsverfahrens sind möglich, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

System zur verteilten Steuerung eines Laseroperationssystems, wobei das System aufweist: ein Topographiesystem (T), das Profildaten entsprechend dem Profil der Hornhaut eines Patienten bereitstellt; ein Computersystem (C) mit einem Programm zur Entwicklung eines Ablationsschussmusters aus den Profildaten; eine erste Datenverbindung zwischen dem Topographiesystem (T) und dem Computersystem (C) zur Übertragung der Profildaten von dem Topographiesystem an das Computersystem; ein Laser-Augenoperationssystem (E) mit einer Steuereinheit zum Lenken eines Lasers, um ein Schussmuster entsprechend dem Ablationsschussmuster zu emittieren; und eine zweite Datenverbindung zwischen dem Computersystem und der Steuereinheit des Laser-Augenoperationssystems (E) zur Übertragung des Ablationsschussmusters von dem Computersystem (C) zu dem Laser-Augenoperationssystem; dadurch gekennzeichnet, daß sich das Laser-Augenoperationssystem (E) in einer räumlich anderen Umgebung als das Computersystem (C) befindet und daß das Computersystem eine räumlich andere Einheit ist, die räumlich vom Lasersystem entfernt ist, so daß ein Ablationsschussmuster im Computersystem erzeugt werden könnte, während das Lasersystem eine Laserbehandlung in der räumlich anderen Umgebung durchführt.
System nach Anspruch 1, wobei das Laser-Augenoperationssystem (E) sich in einem Reinraum befindet und das Computersystem (C) sich außerhalb des Reinraums befindet.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Datenverbindung eine Telefonverbindung ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Datenverbindung ein Computernetzwerk ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Datenverbindung eine Diskette ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit: einem zweiten Topographiesystem (T₂), das zweite Profildaten entsprechend dem Profil der Hornhaut eines zweiten Patienten bereitstellt; einem zweiten Computersystem (C₂) mit einem Programm zur Entwicklung eines zweiten Ablationsschussmusters aus den zweiten Profildaten; einer dritten Datenverbindung zwischen dem zweiten Topographiesystem (T₂) und dem zweiten Computersystem (C₂) zur Übertragung der zweiten Profildaten von dem zweiten Topographiesystem an das zweite Computersystem; einer vierten Datenverbindung zwischen dem zweiten Computersystem (C₂) und dem Laser-Augenoperationssystem (E) zur Übertragung des zweiten Ablationsschussmusters von dem zweiten Computersystem (C₂) an das Laser-Augenoperationssystem (E), wobei das Laser-Augenoperationssystem den Laser lenkt, um ein Schussmuster entsprechend dem zweiten Ablationsschussmuster zu emittieren.
Computersystem nach Anspruch 6, wobei die zweite Datenverbindung und die vierte Datenverbindung ein einziges Computernetzwerk sind.
Computersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Computersystem (C) ferner aufweist: ein Programm zum automatischen Entwickeln eines vorläufigen Ablationsschussmusters aus den Profildaten; und zur Ermöglichung einer manuellen Modifikation des Ablationsschussmusters durch einen Arzt.