Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung einer Thermokoagulation Device and method for performing thermocoagulation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer Kontakt-Thermokeratoplastie am Auge mit Mitteln zum lösbaren direkten oder indirekten Befestigen der Vorrichtung an einem zu behandeln- den Auge und wenigstens einer Halterung zum Halten des richtungsgeben- den Teils von Mitteln zum Aufbringen des gebündelten Lichtstrahls auf das Auge.The invention relates to a method and a device for carrying out a contact thermokeratoplasty on the eye with means for releasably attaching the device directly or indirectly to an eye to be treated and at least one holder for holding the directional part of means for applying the bundled Beam of light on the eye.
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind in Form unterdruckfixierter Masken bekannt und haben sich insbesondere bei der Laserthermokeratoplastie z.B. mittels Diodenlasern bewährt. Bei den bekannten Verfahren wird eine Fixationsmaske durch Anlegen von Unterdruck auf der Hornhaut oder am komeaskleralen Übergangsbereich des Auges fixiert, worauf für den jeweiligen Patienten vorbereitete, als Schablonen dienende Scheiben mit Bohrungen für den richtungsgebenden Teil einer Laservorrichtung in die Fixations- maske eingesetzt werden, so dass durch die Bohrungen an vordefinierten Stellen ein Laserstrahl in das Auge geleitet bzw. ein Handstück eines Lasers auf das Auge aufgesetzt werden kann, der dort eine Koagulation auslöst. Alternativ kann die Hornhaut auch mittels sogenannter Ring? oder Stern- marker, wie beispielsweise in der WO-Al -95 15134 offenbart, markiert werden, worauf dann der Laserstrahl direkt appliziert wird.
Die Laserthermokeratoplastie, bei welcher die Hornhaut durch Einbringen rotationssymmetrischer Koagulationsherde von definierter Geometrie und genau definierter Koagulationstiefe in die Hornhaut bzw. durch Aufsteilen des flacheren Meridians durch sektoral aufgebrachte Punkte in definiertem Abstand zur flachen Achse verändert wird, hat sich als wirksames und lang- zeitstabiles Verfahren zur Korrektur von Weitsichtigkeit, Alterssichtigkeit und hohen Astigmatismen erwiesen.Such methods and devices are known in the form of masks fixed to negative pressure and have proven particularly useful in laser thermokeratoplasty, for example using diode lasers. In the known methods, a fixation mask is fixed by applying negative pressure to the cornea or to the coma-scleral transition area of the eye, whereupon prepared disks with bores for the directional part of a laser device, which serve as templates, are inserted into the fixation mask that a laser beam can be directed into the eye through the bores at predefined locations or a handpiece of a laser can be placed on the eye, which triggers coagulation there. Alternatively, the cornea can also be attached using a ring? or star markers, as disclosed, for example, in WO-Al-95 15134, to which the laser beam is then applied directly. Laser thermokeratoplasty, in which the cornea is changed by introducing rotationally symmetrical coagulation foci of defined geometry and precisely defined depth of coagulation into the cornea, or by dividing the flatter meridian by sectorally applied points at a defined distance from the flat axis, has proven to be an effective and long-term stable procedure proven to correct farsightedness, presbyopia and high astigmatism.
Neben den eingangs beschriebenen Verfahren, bei welchen die richtungsge- benden Teile zum Aufbringen eines gebündelten Lichtstrahls auf das Auge meist mittels eines Handstücks auf das Auge gesetzt werden, sind noch sogenannte kontaktfreie Verfahren, beispielsweise aus der DE 197 52 949 AI bekannt, die jedoch in der Regel keine langzeitstabile Veränderung der Hornhaut erlauben, da bei den kontaktfreien Verfahren überwiegend im oberen und mittleren Drittel der Hornhautdicke koaguliert wird, während wis- senschaftliche Untersuchungen ergeben haben, dass zu einer wirksamen und langzeitstabilen Korrektur die Koagulationsherde zwischen 80 und 100 % der Hornhautdicke erreichen müssen.In addition to the methods described in the introduction, in which the directional parts for applying a bundled light beam to the eye are usually placed on the eye by means of a handpiece, so-called non-contact methods are also known, for example from DE 197 52 949 AI, which, however, is described in generally do not allow long-term stable changes to the cornea, since the non-contact methods mainly coagulate in the upper and middle third of the cornea thickness, while scientific studies have shown that the coagulation foci reach between 80 and 100% of the cornea thickness for an effective and long-term stable correction have to.
Wenngleich die sogenannten Kontaktapplikationsverfahren gegenüber kontaktfreien Verfahren gewisse Vorteile haben, bereitet ihre Umsetzung in der Praxis häufig noch Schwierigkeiten. So muss z.B . die Wärmeausbreitung so begrenzt werden, dass das temperatursensible Endothel der Hornhaut nicht geschädigt wird. Auch hängt die Wirksamkeit der Thermokeratoplastie kritisch von der Koagulationstiefe ab. Der Durchmesser der Koagulationszonen
in bezug auf den individuellen Hornhautdurchmesser spielt eine wichtige Rolle, und auch die individuelle Hornhautdicke, die typischerweise zwischen etwa 520 und 700 μm liegt, muss berücksichtigt werden. Der Aufsatzwinkel des Handstücks sollte etwa 90° zur Oberfläche betragen, und die Hornhau- tintendation am Ort der Applikation sollte optimal sein. All diese Punkte sind sowohl bei der rotationssymetrischen Anwendung zur Hyperopie- und Preßbiopiekorrektur als auch bei der sektoralen Anwendung zur Astigmatismuskorrektur zu beachten. Zudem sind zur Korrektur irregulärer Astigmatismen asymmetrische Koagulationsmuster auf der Hornhaut erforderlich.Although the so-called contact application methods have certain advantages over non-contact methods, their implementation often still presents difficulties in practice. For example, the heat spread can be limited so that the temperature-sensitive endothelium of the cornea is not damaged. The effectiveness of thermokeratoplasty also depends critically on the depth of coagulation. The diameter of the coagulation zones with regard to the individual corneal diameter plays an important role, and the individual corneal thickness, which is typically between about 520 and 700 μm, must also be taken into account. The angle of attachment of the handpiece should be approximately 90 ° to the surface, and the horn skin extension at the place of application should be optimal. All these points have to be considered in the rotationally symmetrical application for hyperopia and press biopy correction as well as in the sectoral application for astigmatism correction. In addition, asymmetrical coagulation patterns on the cornea are required to correct irregular astigmatisms.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine besonders genaue, gleichzeitig aber auch schnelle Durchführung einer Kontakt-Thermokeratoplastie erlauben.Proceeding from this, the object of the invention is to specify a method and a device which allow contact thermokeratoplasty to be carried out particularly precisely, but also quickly.
Die Aufgabe wird einerseits von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die wenigstens eine Halterung in zumindest zwei unabhängigen zur optischen Achse des zu behandelnden Auges nicht-parallelen Richtungen automatisch derart verfahrbar ist, dass der Lichtstrahl auf beliebige Punkte der Hornhaut des zu behandelnden Auges gerichtet werden kann.The object is achieved on the one hand by a device of the type mentioned at the outset, in which the at least one holder can be moved automatically in at least two directions which are not parallel to the optical axis of the eye to be treated in such a way that the light beam strikes any points on the cornea of the person to be treated Eye can be directed.
Die Vorrichtung erlaubt eine voll oder zumindest weitgehend automatisierte Durchführung einer Kontakt-Keratoplastie und hat dabei den großen Vorteil, auch bei bereits vorhandenen Keratoplastiegeräten nachrüstbar zu sein. Insbesondere können vorhandene Lichtquellen, in der Regel Laser, nebst der
entsprechenden richtungsgebenden Teile zum Aufbringen der Lichtstrahlen auf das Auge weiter genutzt werden. In aller Regel wird das Licht von einer Laserquelle mittels flexibler Lichtwellenleiter, sog. optischer Fasern, auf das Auge geleitet. Das Ende der optischen Faser/n bestimmt dann die Richtung des aus der/den Faser/n austretenden Lichtstrahls und kann in die automatisch positionierbare Halterung eingespannt oder sonst wie in der Halterung befestigt werden.The device allows a fully or at least largely automated implementation of a contact keratoplasty and has the great advantage that it can also be retrofitted to existing keratoplasty devices. In particular, existing light sources, usually lasers, can be used in addition to the Corresponding directional parts for applying the light rays to the eye can be used further. As a rule, the light from a laser source is directed onto the eye by means of flexible optical fibers, so-called optical fibers. The end of the optical fiber (s) then determines the direction of the light beam emerging from the fiber (s) and can be clamped in the automatically positionable holder or otherwise secured in the holder.
Die Vorrichtung kann natürlich auch selbst über Mittel, insbesondere einen Laser, vorzugsweise einen Diodenlaser, zur Erzeugung des bei der Thermo- keratoplastie auf ein zu behandelndes Auge zu leitenden Lichtstrahls verfügen.Of course, the device itself can also have means, in particular a laser, preferably a diode laser, for generating the light beam to be directed onto an eye to be treated in thermo-keratoplasty.
Da in der Regel an mehreren, oft auf einem Kreis bzw. Ring angeordneten Stellen koaguliert werden muss, kann die Vorrichtung vorteilhaft so weitergebildet sein, dass ohne Veränderung der Stellung der Halterung gleichzeitig oder nacheinander wenigstens zwei an unterschiedlichen Stellen auf ein zu behandelndes Auge treffende Lichtstrahlen erzeugbar sind. Dies kann in unterschiedlicher Weise realisiert werden, beispielsweise durch einen Strahlteiler mit zwei oder mehr Strahlausgängen, oder durch separate Laser mit jeweils eigenen Lichtleitern.Since, as a rule, coagulation has to be carried out at a number of places, often arranged on a circle or ring, the device can advantageously be developed in such a way that, without changing the position of the holder, at least two light beams hitting an eye to be treated at different points at the same time or in succession can be generated. This can be realized in different ways, for example by a beam splitter with two or more beam outputs, or by separate lasers, each with its own light guide.
Dass der oder die Lichtstrahl/en auf jede beliebige Stelle der Hornhaut geleitet werden können, kann in unterschiedlicher Weise sichergestellt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Halterung automatisch um eine zur Hauptblickrichtung eines zu behandelnden Auges im wesentlichen parallele
erste Achse und um eine zur ersten Achse parallele zweite Achse verfahrbar zu gestalten, wobei der Abstand zwischen den beiden Achsen und der Radius der Drehbewegung der Halterung um die zweite Achse jeweils etwa einem halben typischen Hornhautdurchmesser entsprechen sollte, so dass dann durch entsprechende Rotationen um die erste und zweite Achse jeder beliebige Punkt auf der Hornhautoberfläche angesteuert werden kann.There are various ways of ensuring that the light beam (s) can be directed to any location on the cornea. For example, it is possible to automatically mount the holder essentially parallel to the main viewing direction of an eye to be treated to make the first axis and a second axis parallel to the first axis movable, the distance between the two axes and the radius of the rotational movement of the holder around the second axis should in each case correspond to approximately half a typical corneal diameter, so that then by appropriate rotations around the first and second axis any point on the corneal surface can be controlled.
Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, die Halterung automatisch um eine zur Hauptblickrichtung eines zu behandelnden Auges im wesentlichen parallele erste Achse drehbar und entlang einer zur ersten Ach- se im wesentlichen senkrechten Translationsrichtung verfahrbar auszubilden. Insbesondere kann die Halterung an einer um die erste Achse drehbar gelagerten Schiene vorgesehen und entlang dieser Schiene verfahrbar sein.However, it has proven to be particularly expedient to design the holder to be rotatable automatically about a first axis which is essentially parallel to the main line of sight of an eye to be treated and to be movable along a translation direction which is essentially perpendicular to the first axis. In particular, the holder can be provided on a rail rotatably mounted about the first axis and can be moved along this rail.
Es versteht sich, dass die Verfahrbarkeit um die erste, im wesentlichen parallel zur Hauptblickrichtung des zu behandelnden Auges auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorteilhaft ist, da eine Behandlung in der Regel ringförmig angeordneter Koagulationsarten bedarf, so dass die notwendige Verlagerung des nicht gegebenen Teils schnell und möglichst fehlerfrei gewährleistet werden kann.It goes without saying that the ability to move around the first, essentially parallel to the main line of sight of the eye to be treated is also advantageous independently of the other features, since treatment generally requires annularly arranged types of coagulation, so that the necessary displacement of the non-given part quickly and can be guaranteed as error-free as possible.
Eine weitere Automatisierung und damit Eliminierung menschlicher Fehler- quellen kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass Mittel zum Bewegen der in die Halterung eingesetzten richtungsgebenden Teile auf ein zu behandelndes Auge zu und von diesem weg und/oder Mittel zur Einstellung des Winkels, unter dem der oder die Lichtstrahl/en auf das Auge eingestrahlt
wird/werden, vorgesehen werden. Vorzugsweise sind dabei auch Mittel zum Bestimmen des Anpressdrucks des mit einem zu behandelnden Auge in Kontakt tretenden Teils der Mittel zum Aufbringen eines Lichtstrahls auf ein Auge gegen das Auge vorgesehen.A further automation and thus elimination of human error sources can advantageously be achieved in that means for moving the directional parts inserted into the holder towards and away from an eye to be treated and / or means for adjusting the angle at which the or the light beam (s) are irradiated on the eye will / will be provided. Means for determining the contact pressure of the part of the means for contacting an eye to be treated for applying a light beam to an eye against the eye are preferably also provided.
Um eine möglichst breite Anwendbarkeit der Vorrichtung bei unterschiedlichen patientenspezifischen Anforderungen zu gewährleisten, können Mittel zur Regelung der Energie der eingestrahlten Lichtstrahlen vorgesehen werden. Auch die Lage des Fokuspunktes der eingestrahlten Lichtstrahlen ist vorzugsweise einstellbar. Je nach Art der verwendeten Lichtquelle kann schließlich sogar die Wellenlänge der auf das Auge eingestrahlten Lichtstrahlen veränderbar sein.In order to ensure that the device can be used as widely as possible for different patient-specific requirements, means for regulating the energy of the incident light rays can be provided. The position of the focal point of the incident light rays can also preferably be adjusted. Depending on the type of light source used, the wavelength of the light rays incident on the eye can even be changeable.
Eine noch weitere Automatisierung wird möglich, wenn an der Vorrichtung auch Mittel zum Vermessen der Augentopographie und/oder der inneren Struktur des Augenkörpers vorgesehen werden. Diese erlauben dann eine automatische Justierung der auf das Auge zu leitenden Lichtstrahlen anhand "online" ermittelter Daten über das zu behandelnde zu Auge.A further automation is possible if means are also provided on the device for measuring the eye topography and / or the internal structure of the eye body. These then allow automatic adjustment of the light rays to be guided to the eye on the basis of data "online" determined about the eye to be treated.
Zur Steuerung der Vorrichtung und insbesondere zum automatischen Einstellen bestimmter Positionen der Halterung relativ zu einem zu behandelnden Auge ist vorzugsweise eine zentrale Auswerte? und Steuereinheit vorge- sehen, bei der es sich auch um eine multifunktionale Einheit, beispielsweise einen PC oder eine Workstation handeln kann, mittels welcher dann auch Daten über die Behandlung und den behandelten Patienten verarbeitet und gespeichert werden können. Solche Daten zur Dokumentation von Informa-
tionen über die vorgenommene Keratoplastie können z.B. sein die Positionen, an der/denen Lichtstrahlen ins Auge geleitet wurden, die pro Herd eingestrahlte Energie, die Expositionszeit pro Herd, die Gesamtenergie pro Herd, die Anzahl der Herde pro Ring, die Anzahl der Ringe und der Durch- messer der Ringe.A central evaluation is preferably used to control the device and in particular to automatically set certain positions of the holder relative to an eye to be treated? and control unit, which can also be a multifunctional unit, for example a PC or a workstation, by means of which data about the treatment and the patient being treated can then also be processed and stored. Such data for the documentation of information The keratoplasty performed can be, for example, the positions at which light rays were directed into the eye, the energy radiated per hearth, the exposure time per hearth, the total energy per hearth, the number of hearths per ring, the number of rings and the Diameter of the rings.
Die genannte Aufgabe wird verfahrensmäßig gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung einer Thermokeratoplastie am Auge, wobei Mittel zum Aufbringen wenigstens eines gebündelten Lichtstrahls auf ein zu behandelndes Auge an dem Auge direkt oder indirekt befestigt werden, worauf zumindest das die Richtung des wenigstens einen Lichtstrahls bestimmende Teil der Mittel zum Aufbringen des Lichtstrahls automatisch zu verschiedenen Stellen des Auges bewegt wird, an welchen Stellen dann der Lichtstrahl auf das Auge aufgebracht wird.In terms of the method, the stated object is achieved by a method for carrying out thermokeratoplasty on the eye, means for applying at least one bundled light beam to an eye to be treated being attached directly or indirectly to the eye, whereupon at least that part of the part which determines the direction of the at least one light beam Means for applying the light beam is automatically moved to different locations of the eye, at which locations the light beam is then applied to the eye.
Dabei kann das Verfahren so durchgeführt werden, dass vor dem Aufbrin- gen des Lichtstrahls die Augentopographie und/oder die innere Struktur des Augenkörpers zumindest partiell automatisch vermessen wird. Vorteilhaft kann dann die Positionierung des die Richtung des Lichtstrahls bestimmenden Teils der Mittel zum Aufbringen des Lichtstrahls anhand automatisch erfasster Daten über die Augentopographie und/oder die innere Struktur des Augenkörpers erfolgen.The method can be carried out in such a way that the eye topography and / or the internal structure of the eye body is at least partially automatically measured before the light beam is applied. The positioning of the part of the means for applying the light beam which determines the direction of the light beam can then advantageously take place on the basis of automatically acquired data about the eye topography and / or the internal structure of the eye body.
Insbesondere dann, wenn als Lichtquelle ein Laser, z.B. ein Diodenlaser, verwendet wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, dass die Energie des eingestrahlten Lichtstrahls, der Fokuspunkt des
eingestrahlten Lichtstrahls und ggf. auch die Wellenlänge des eingestrahlten Lichtstrahls unter Berücksichtigung patientenspezifischer Daten verändert werden, um so ein optimales Behandlungsergebnis zu erzielen.In particular, if a laser, for example a diode laser, is used as the light source, the method according to the invention can be carried out such that the energy of the incident light beam, the focal point of the radiated light beam and possibly also the wavelength of the radiated light beam can be changed taking patient-specific data into account in order to achieve an optimal treatment result.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung einiger Durchführungsbeispiele erfindungsgemäßer Verfahren und einer erfϊn- dungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:Further details and advantages of the invention result from the following purely exemplary and non-restrictive description of some implementation examples of methods according to the invention and a device according to the invention in connection with the drawing. Show it:
Fig. 1 eine erfmdungsgemäße Vorrichtung mit einer entlang einer um eine erste Achse drehbar gelagerten Schiene translatorisch ver- fahrbaren Halterung für den richtungsgebenden Teil von Mitteln zum Aufbringen eines Lichtstrahls auf ein Auge,1 shows a device according to the invention with a holder for the directional part of means for applying a light beam to an eye, which can be moved translationally along a rail rotatably mounted about a first axis,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht, wobei schematisch angedeutet wurde, dass in die Halterung das Endstück einer optischen Faser eingesetzt wurde, undFig. 2 shows the device of FIG. 1 in side view, it was indicated schematically that the end piece of an optical fiber was inserted into the holder, and
Fig. 3 eine Steuer- und Lasereinheit zur Steuerung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung und Erzeugung von auf das Auge zu leitenden Laserstrahlen.3 shows a control and laser unit for controlling the device shown in FIGS. 1 and 2 and generating laser beams to be directed onto the eye.
In den Fig. 1 und 2 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Vorrichtung zur Durchführung einer Kontakt-Thermokeratoplastie am Auge gezeigt, deren Hauptkomponenten ein Handstück 12 und ein Aufsatzteil 14 sind, wobei das Aufsatzteil 14 in an sich bekannter, hier nicht weiter gezeigter Weise an einem zu behandelnden Auge fixiert werden kann, insbesondere
durch Anlegen eines Unterdrucks, so dass sich das Aufsatzteil 14 am Auge festsaugt und während der Durchführung der Keratoplastie in einer bestimmten Lage fixiert bleibt.1 and 2, a device for carrying out a contact thermokeratoplasty on the eye, designated in its entirety by 10, is shown, the main components of which are a handpiece 12 and an attachment part 14, the attachment part 14 being known per se and not shown here Can be fixed to an eye to be treated, in particular by applying a negative pressure so that the attachment part 14 is sucked onto the eye and remains fixed in a certain position during the execution of the keratoplasty.
Im Aufsatzteil 14 ist ein innerer Ring 16 drehbar gelagert, wobei die Dreh- achse der Hauptblickrichtung eines zu behandelnden Auges in etwa entspricht und mit der Achse des bei diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildeten Aufsatzteils 14 zusammenfällt. Der innere Ring 16 wird mittels eines in eine entsprechende Verzahnung auf der Außenseite des inneren Rings 16 eingreifenden Kegelzahnrades 18 um die genannte Achse gedreht, wobei das Kegelzahnrad 18 von einem bei diesem Ausführungsbeispiel im Handstück 12 vorgesehenen, hier nicht weiter gezeigten, exakt steuerbaren Schrittmotor angetrieben wird, so dass eine genaue Positionierung der Drehstellung des inneren Rings 16 um die erste Achse möglich ist.An inner ring 16 is rotatably mounted in the attachment part 14, the axis of rotation roughly corresponding to the main line of sight of an eye to be treated and coinciding with the axis of the attachment part 14 which is circular in this exemplary embodiment. The inner ring 16 is rotated about the said axis by means of a bevel gear 18 engaging in a corresponding toothing on the outside of the inner ring 16, the bevel gear 18 being driven by an exactly controllable stepper motor provided in the handpiece 12 in this exemplary embodiment and not shown here is, so that an accurate positioning of the rotational position of the inner ring 16 about the first axis is possible.
Quer über den inneren Ring 16 ist eine bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer Mikroverzahnung versehene Schiene 20 gespannt, entlang derer mittels eines entsprechenden Schrittmotors 22 die eigentliche Halterung 24 für die richtungsgebenden Teile 26 von Mitteln zum Aufbringen eines gebündelten Lichtstrahls auf ein zu behandelndes Auge verfahrbar ist. Bei den in Fig. 2 nur abgeschnitten angedeuteten richtungsgebenden Teilen der Mittel zum Aufbringen eines gebündelten Lichtstrahls handelt es sich in der Regel um das Ende einer optischen Faser, durch welche ein Laserstrahl geleitet werden kann. Wie in Fig. 2 ebenfalls angedeutet, kann in der Halterung 24 ein auf ein Auge zu und von diesem weg automatisch bewegbares Zwischen-
stück 28 vorgesehen sein, welches es vorteilhaft erlaubt, den Anpressdruck der mit dem Auge in Kontakt tretenden Teile der Mittel zum Aufbringen des gebündelten Lichtstrahls auf das Auge zu variieren. Nicht weiter gezeigt sind dabei ebenfalls vorgesehene Mittel zum Bestimmen dieses Anpress- drucks. In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Ausführungsform können auch Mittel zur Veränderung der Winkellage des Lichtdomstritts bezüglich der ersten Achse vorgesehen sein.A rail 20 provided with micro-toothing in this exemplary embodiment is stretched across the inner ring 16, along which the actual holder 24 for the directional parts 26 of means for applying a bundled light beam to an eye to be treated can be moved by means of a corresponding stepping motor 22. The direction-giving parts of the means for applying a bundled light beam, which are indicated only cut off in FIG. 2, are generally the end of an optical fiber through which a laser beam can be guided. As also indicated in FIG. 2, an intermediate element which can be automatically moved towards and away from an eye can be held in the holder 24. Piece 28 may be provided, which advantageously allows the contact pressure of the parts of the means for applying the bundled light beam coming into contact with the eye to be varied. Means provided for determining this contact pressure are also not shown. In an advantageous embodiment of this embodiment, means for changing the angular position of the light dome with respect to the first axis can also be provided.
Die in Fig. 3 gezeigte, in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichnete Steuer- und Lasereinheit umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel drei Baugruppen, näm- lieh einen Diodenlaser 32, ein Netzgerät 34 zur Versorgung der jeweiligen Baugruppen und der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung mit Strom sowie eine die eigentliche Steuerungselektronik und Steuerungssoftware enthaltene Steuer- und Kontrolleinheit 36, die über verschiedene Eingabemittel 38, 40, 42, 44 zur Eingabe von Steuer- und Kontrollanweisungen sowie einen bei diesem Ausführungsbeispiel kippbaren Kontrollmonitor 46 verfügt.The control and laser unit shown in FIG. 3, designated in its entirety by 30, in this exemplary embodiment comprises three assemblies, namely a diode laser 32, a power supply unit 34 for supplying the respective assemblies and the device shown in FIGS. 1 and 2 Power and a control and monitoring unit 36 which contains the actual control electronics and control software and which has various input means 38, 40, 42, 44 for inputting control and control instructions and a control monitor 46 which can be tilted in this exemplary embodiment.
Zur Durchführung einer Kontakt-Laserthermokeratoplastie mittels der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Einheiten, die hierbei eine gemeinsame Vorrichtung bilden und über entsprechende, nicht weiter gezeigte Daten-, Strom? und Signalleitungsmittel miteinander direkt oder indirekt gekoppelt sind, wird eine optische Faser 26 mit einem Ende am Laser 32 und mit dem anderen Ende in der Halterung 24 befestigt, so dass ein von dem Laser 32 erzeugter Laserstrahl durch die optische Faser 26 auf ein zu behandelndes Auge gelei-
tet werden kann. Der Aufsatzring 14 wird dann am zu behandelnden Auge durch Anlegen eines Unterdrucks fixiert.To carry out a contact laser thermokeratoplasty by means of the units shown in FIGS. 1 to 3, which here form a common device and via corresponding data, current, not shown? and signal line means are directly or indirectly coupled to one another, an optical fiber 26 is attached at one end to the laser 32 and at the other end in the holder 24, so that a laser beam generated by the laser 32 through the optical fiber 26 onto an eye to be treated gelei- can be tet. The attachment ring 14 is then fixed to the eye to be treated by applying a negative pressure.
Nach Eingabe entsprechender Steueranweisungen entweder direkt an der Steuereinheit 36 oder z.B. über einen hier nicht weiter gezeigten, in an sich bekannter Weise mit der Steuereinheit 36 gekoppelten PC wird die Halterung 24 durch Bewegen des inneren Rings 16 und Verfahren der Halterung entlang der Schiene 20 in eine Position gebracht, an der durch Aufbringen eines Laserstrahls eine Koagulation ausgelöst werden soll. Dort wird das mit dem zu behandelnden Auge in Kontakt tretende Ende der optischen Faser 26 bzw. eine am Ende dieser Faser vorgesehene Linse oder ein entsprechendes Kontaktstück mittels des Zwischenstücks 28 auf das Auge zu bzw. ? bei zu hohem Anpressdruck - von diesem wieder weg bewegt. Dabei sei an dieser Stelle bemerkt, dass es durch entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung 10, insbesondere der Halterung 24, auch problemlos möglich ist, den Win- kel, unter dem der Laserstrahl auf das Auge geleitet wird, zu verändern und in gewünschter Weise einzustellen.After entering appropriate control instructions either directly on the control unit 36 or e.g. Via a PC (not shown further here) which is coupled to the control unit 36 in a manner known per se, the holder 24 is brought into a position by moving the inner ring 16 and moving the holder along the rail 20, at which coagulation is triggered by the application of a laser beam shall be. There is the end of the optical fiber 26 coming into contact with the eye to be treated or a lens provided at the end of this fiber or a corresponding contact piece by means of the intermediate piece 28 or? if the contact pressure is too high - moved away from it. It should be noted at this point that by appropriately designing the device 10, in particular the holder 24, it is also easily possible to change the angle at which the laser beam is directed onto the eye and to set it in the desired manner.
Wenn sich die richtungsgebenden Teile der Mittel zum Aufbringen des Laserstrahls an der gewünschten Stelle befinden, wird mittels des Lasers 32 ein Laserstrahl erzeugt und auf das Auge aufgebracht, wodurch eine Koagulati- on ausgelöst wird. Sodann wird die Halterung 24 in der beschriebenen Weise über der nächsten Stelle, an der koaguliert werden soll, positioniert. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform ist es natürlich auch möglich, mehrere Halterungen oder eine Halterung für mehrere richtungsgebende Tei-
le von Mitteln zum Aufbringen gebündelter Lichtstrahlen auf ein zu behandelndes Auge vorzusehen, so dass simultan oder nacheinander ohne Verfahren der Halterung/en an mehreren gewünschten Stellen eine Koagulation ausgelöst werden kann.When the directional parts of the means for applying the laser beam are at the desired location, a laser beam is generated by means of the laser 32 and applied to the eye, whereby coagulation is triggered. The holder 24 is then positioned in the manner described above over the next point at which coagulation is to take place. In a departure from the embodiment shown, it is of course also possible to use several brackets or one bracket for several directional parts. le of means for applying bundled light beams to an eye to be treated, so that coagulation can be triggered simultaneously or successively without moving the holder (s) at several desired locations.
Bei der Durchführung eines Kontakt-Thermokeratoplastie, bei der die Koagulationsherde auf gedachten Ringen angeordnet sind, kann die Anzahl der Herde pro Ring variabel gestaltet werden. Übliche Anzahlen sind beispielsweise 8, 10 oder 12 Herde pro Ring. Mit der Anzahl der Herde pro Ring ändert sich auch der Abstand der Koagulationspunkte zueinander. Dies lässt sich sowohl rotationssymetrisch für Hyperopie/ Preßbiopie wie auch sektoral für Astigmatismuskorrekturen nutzen.When performing a contact thermokeratoplasty, in which the coagulation foci are arranged on imaginary rings, the number of foci per ring can be varied. Usual numbers are, for example, 8, 10 or 12 herds per ring. The distance between the coagulation points also changes with the number of foci per ring. This can be used both rotationally symmetrically for hyperopia / press biopia and sectorally for astigmatism corrections.
Die Tiefe der Herde bei definierter Geometrie hängt von konstantem Aufsatzwinkel (typischerweise 90°) im jeweiligen Punkt der Hornhaut ab. Durch entsprechende sichere Verankerung des richtungsgebenden Teils der Mittel zum Aufbringen des Lichtstrahls, also in der Regel des Endes einer optischen Faser und konstanten Anpressdruck auf der Hornhaut lässt sich das Koagulationsergebnis weiter optimieren.The depth of the foci with a defined geometry depends on the constant angle (typically 90 °) at the respective point on the cornea. The coagulation result can be further optimized by appropriately securely anchoring the direction-giving part of the means for applying the light beam, that is to say generally the end of an optical fiber and constant contact pressure on the cornea.
Auf unterschiedliche Hornhautdicken kann mit einer Anpassung der Energie, einer Anpassung der Fokuslänge oder einer Anpassung der Wellenlänge (la- serseitig) reagiert werden. Ziel ist das Erreichen einer optimalen, maximalen Tiefenkoagulation mit ausreichendem Volumen bei optimaler Schonung des Endothels. Die jeweiligen Positionen werden für die individuelle Behandlung erfasst und dokumentiert, so dass ein Behandlungsprotokoll aus Ener-
13You can react to different corneal thicknesses by adapting the energy, adapting the focus length or adapting the wavelength (on the laser side). The aim is to achieve optimal, maximum deep coagulation with sufficient volume while optimally protecting the endothelium. The respective positions are recorded and documented for the individual treatment, so that a treatment protocol from energy 13
gie, aus Energie pro Herd, Expositionszeit pro Herd und damit Gesamtenergie pro Herd, Anzahl der Herde pro Ring, Anzahl der Ringe, Durchmesser der Ringe, archiviert wird. Die Daten können korreliert sein, z.B. mit dem topographisch ermittelten OP- Ergebnis, und zu einem Archiv von Behand- lungsdaten und klinischem Ergebnis zusammengeführt werden. Aus zahlreichen solcher Protokolle lassen sich dann verfeinerte Behandlungsnor- mogramme aus der Summe der ermittelten Daten vieler Ärzte und vieler Patienten ermitteln.energy from stove, exposure time per stove and thus total energy per stove, number of stoves per ring, number of rings, diameter of the rings. The data can be correlated, e.g. with the topographically determined result of the operation, and can be combined into an archive of treatment data and clinical results. Numerous such protocols can then be used to determine refined treatment normograms from the sum of the data obtained from many doctors and many patients.
Die Erfindung erlaubt auch eine variable Ansteuerung asymmetrischer Loka- lisationen, wie sie z.B. zur Behandlung irregulärer Astigmatismen der Hornhaut variable Ansteuerung erforderlich ist, um nach erfolgreicher Durchführung der Keratoplastie eine möglichst sphärische oder genau definierte torische Hornhautoberfläche durch asymmetrische Aufsteilung zu erhalten.The invention also allows variable control of asymmetrical locations, such as those e.g. for the treatment of irregular astigmatisms of the cornea, variable control is required in order to obtain a spherical or precisely defined toric corneal surface by asymmetrical division after successful execution of the keratoplasty.
Die jeweiligen Ansteuerungskoordinaten, an denen Lichtstrahlen zur Auslö- sung einer Koagulation auf das Auge geleitet werden sollen, können teilweise aus einem Datenspeicher, teilweise aus der individuellen Patientenuntersuchung (z.B. Durchmesser der Hornhaut, Hornhautdicke etc.) zusammengeführt und zu einem Behandlungsprogramm verknüpft werden.The respective control coordinates at which light rays are to be directed onto the eye in order to trigger coagulation can be combined partly from a data memory, partly from the individual patient examination (e.g. diameter of the cornea, corneal thickness etc.) and linked to a treatment program.
Ein wichtiger Vorteil der erfϊndungsgemäßen Automatisierung der Ansteue- rung der einzelnen Koagulationspunkte ist die Möglichkeit der automatischen Operationsdatenarchivierung. Diesen Daten kann später das klinische Ergebnis zugeordnet werden, so dass schließlich eine Datenbank aufgebaut werden kann, die es erlaubt, definierte Ausgangssituationen mit früheren
Behandlungsergebnissen und den ihnen zugrundeliegenden Geometrien zu vergleichen, um so individuelle Behandlungsvorschläge zu erhalten.An important advantage of the automation of the control of the individual coagulation points according to the invention is the possibility of automatic operation data archiving. The clinical result can later be assigned to this data, so that a database can finally be set up which allows defined starting situations with earlier ones Compare treatment results and the geometries on which they are based in order to receive individual treatment suggestions.
Entsprechend der beschriebenen Erfindung lassen sich alle heute noch ausstehenden variablen Größen zur Optimierung der Laserthermokeratoplastie in der dreidimensionalen Applikation für den jeweiligen individuellen Fall optimiert einstellen. Operationspunkte werden sicher und reproduzierbar angesteuert, die Koagulationsergebnisse werden geometrisch und energiemüßig optimiert und Schwankungen bei freihändiger Applikation werden vermieden. Die Verringerung der variablen Parameter führt zu einer Erhö- hung der therapeutischen Genauigkeit und damit zu einer neuen qualitativen Dimension der Thermokeratoplastie. Die Einführung einer hochgenauen, maskenvermittelten Applikation erlaubt es, die aus Patientenalter und anderen variablen Größen resultierende individuelle biologische Variationsbreite genauer zu erfassen und daraus Korrekturkriterien für die Keratoplastie ab- zuleiten.According to the described invention, all the variable sizes still outstanding today for optimizing the laser thermokeratoplasty in the three-dimensional application can be optimized for the respective individual case. Operating points are controlled safely and reproducibly, the coagulation results are optimized geometrically and energy-efficiently and fluctuations in hands-free application are avoided. The reduction of the variable parameters leads to an increase in therapeutic accuracy and thus to a new qualitative dimension of thermokeratoplasty. The introduction of a highly precise, mask-mediated application enables the individual biological range of variation resulting from patient age and other variable sizes to be recorded more precisely and correction criteria for keratoplasty to be derived from this.
Es versteht sich, dass die vorbeschriebene Vorrichtung bzw. das vorbeschriebene Verfahren mit beliebigen Mess Vorrichtungen bzw. Messverfahren zur Bestimmung der Augentopographie bzw. der inneren Struktur des Augenkörpers verbunden sein kann. Auf diese Weise kann bestimmt wer- den, an welchen Stellen und/oder in welcher Stärke ein Lichtstrahl auf das Auge geleitet werden soll. Insbesondere ist es möglich, einen Datenpool zu bilden, so dass je nach gemessener bzw. ermittelter Hornhautdicke, Hornhautstruktur oder den Messungen des Augeninneren, insbesondere der opti-
sehen Eigenschaften des Augeninneren, automatisch vorgeschlagen oder bestimmt wird, wo der Lichtstrahl zur Anwendune kommen soll.
It goes without saying that the device described above or the method described can be connected to any measuring devices or measuring methods for determining the eye topography or the internal structure of the eye body. In this way it can be determined at which points and / or to what extent a light beam should be directed onto the eye. In particular, it is possible to form a data pool so that, depending on the measured or determined corneal thickness, corneal structure or the measurements of the inside of the eye, in particular the optically see properties of the inside of the eye, automatically suggested or determined where the light beam is to be used.