眼外科手术方法与流程

本发明涉及一种用于产生用于治疗设备的控制数据的规划装置，该治疗设备借助于激光装置在眼角膜中产生至少一个切口。本发明还涉及一种治疗设备，其具有所述类型的规划装置。

本发明还涉及一种用于产生用于治疗设备的控制数据的方法，该治疗设备借助于激光装置在眼角膜中产生至少一个切口。

本发明最后同样涉及一种眼外科手术方法，其中借助于治疗设备利用激光装置在眼角膜中产生至少一个切口。

背景技术：

在现有技术中已知了以在人眼上进行屈光矫正为目的的极大不同的治疗方法。在此，手术方法的目的是有针对性地改变眼角膜，以便影响眼睛中的光折射。为此使用了多种手术方法。当今最广泛的是所谓的激光原位眼角膜磨镶术，其也被缩写为lasik。在此，首先将眼角膜薄层单侧地从眼角膜表面上去除并且向一侧翻转。该薄层的去除可以借助于机械的微型眼角膜刀实现，或者也可以借助于例如像美国尔湾(irvine)的飞秒激光(intralase)公司的所谓的激光眼角膜刀实现。在将该薄层被去除并且向一侧翻转之后，在lasik手术时使用准分子激光器，其通过烧蚀来去除在薄层下这样揭开的眼角膜组织。在通过这种方式和方法蒸发掉在眼角膜表面下存在的容积后，眼角膜薄层再次被翻转回到原始的位置上。

用于揭开薄层的激光眼角膜刀的应用相对于机械刀来说是有利的，因为这改善了几何精度并且降低了临床上重要的并发症的频率。当使用激光束时，该薄层尤其能够以很多更稳定的厚度来制造。切口轮廓也能精确地形成，这降低了通过该即使在手术之后还保留的界面造成恢复干扰的危险。但是这种方法的缺点在于，必须使用两个不同的治疗设备，一个是用于揭开薄层的所谓的激光眼角膜刀，并且另一个是蒸发眼角膜组织的激光器。

该缺点在一种方法中被消除，该方法最近通过卡尔蔡司医疗技术股份公司(carlzeissmeditecag)实施。在该通常被描述成晶状体提取的方法中，借助于短脉冲激光器、优选飞秒激光器在眼睛角膜中形成切口几何形状，其在眼角膜中分离出眼角膜容积(所谓的晶状体)。然后其由手术医生手动地提取出来。该方法的优点一方面在于切口质量通过使用飞秒激光器进一步改善。

另一方面，仅仅需要一个治疗设备；不再使用激光眼角膜刀。

该方法在医学上有利的变化方案在文献中被描述为smile方法，其中，不产生膜瓣(flap)，而是仅仅产生小的开放切口，作为到在所谓的盖下方存在的晶状体的入口。被分离的晶状体通过该小的开放切口取出，由此与另外的方法相比，对前方的眼角膜的生物机械完整性产生更小的损害。由此，以该方式实现在眼角膜中切断更少的表面神经纤维，这证明有利于眼角膜表面的原始敏感性的重建。在lasik之后经常要治疗的干眼的症状由此在其成型和持续时间上被降低。并且在lasik之后的多数伴随有膜瓣(例如褶皱、在膜瓣床中的上皮细胞向内生长)的另外的并发症更少在没有膜瓣的情况下出现。

在借助于激光束在眼角膜中产生切口时，通常由此完全利用光学射束作用，即通过时长可以在大约100fs与100ns之间的单光学脉冲产生光学烧穿。还已知的是，其能量处于用于光学烧穿的阈值之下的单脉冲如下地重叠地引入到组织或者材料中，即也由此实现材料或者组织分离。在眼角膜组织中产生切口的这种设计方案允许多种多样的切口。

同样在现有技术中，通过将植入物(也称为inlay)置入到相关病人的至少一只眼睛的眼角膜中来进行屈光矫正。在此，植入物可以是人造性质的，例如由塑料材料(例如)制成的透镜或者环，或者还有相应成型的由生物材料制成的植入物或者来自人类眼角膜组织的移植物。

对于当前可用的植入物来说，对此通常借助于飞秒激光眼角膜刀在眼角膜中产生口袋形的切口几何形状(口袋)，其确定用于容纳植入物，并且同时由医生来支持对植入物的引入。

晶状体提取方法基本上提供与置入方法结合的良好的可行性，这通过在晶状体提取之后在眼角膜内部中放入植入物实现。smile方法此外提供了可行性，以使用因为该方法获得的用于容纳植入物的口袋式的切口几何形状，并因此提供确定程度的机械稳定性。

但是在此需要指出的是，这样的屈光矫正的效果并不总是与预期相符，并且在治疗之后还是存在(即使更少的)屈光不正。在此，当今已经可行的是使用已知的外科矫正方法(利用准分子激光的prk或者lasik)，从而在置入植入物之前或者之后再次对涉及的眼睛进行屈光矫正(再矫正)。

如果该矫正以所述的矫正方法之一来实现，那么对覆盖植入物的组织的损害以及治疗射束与植入物的直接相互作用就表现出对整个方法的有效性和安全性的一定风险。

在眼科学的另外的领域中，也就是对老花眼(presbyopie)的治疗已知的是，在眼角膜中引入同心的切口，从而改变其机械稳定性。这样的解决方案例如在us7717907中描述，其中在那里切口的深度达到直至眼角膜厚度的90％。这种深的切口通过眼内压和在整个眼角膜中降低的反作用力(诱导出的角膜圆锥)的共同作用引起眼角膜曲率改变。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提出一种用于产生控制数据的规划装置、用于屈光矫正的眼外科的治疗设备以及用于产生用于该治疗设备的控制数据的方法，其中，在提供眼角膜植入物以后确保安全的再矫正。

该目的根据本发明通过开头所述类型的规划装置实现，其具有用于确定至少一个眼角膜切口的计算部件，其中计算部件如下地确定眼角膜切口，即对抗在眼角膜中置入植入物之后存在的屈光不正。

本发明进一步通过一种治疗设备实现，该治疗设备具有：激光装置，其根据控制数据借助于激光束在眼角膜中产生至少一个切口；以及如上所述类型的用于产生控制数据的规划装置，其中，规划装置如下地确定眼角膜切口，即对抗在眼角膜中置入植入物之后存在的屈光不正。

本发明最后同样通过一种用于产生根据上述类型的控制数据的方法实现，该方法具有：产生用于眼角膜切口的控制数据记录，以驱控激光装置，其中，规划装置如下地确定新的眼角膜切口，即对抗在眼角膜中置入植入物之后存在的屈光不正。

本发明最后还通过一种方法实现，该方法包括：产生用于眼角膜切口的控制数据记录，将控制数据传输给治疗设备，以及通过利用控制数据记录对激光装置进行的驱控来产生切口，其中，在产生控制数据记录时如下地确定新的眼角膜切口，即对抗在眼角膜中置入植入物之后存在的屈光不正。

根据本发明的方法和相应的设备通过植入的晶状体(植入物)引发的力与在盖的前方的眼角膜中的、也就是在植入物上的眼角膜部分中的降低的反作用力的共同作用来引起眼角膜形状的变化。

该切口(接下来也称为卸载切口)尤其在前弹力层(bowman-membran)的附近引入并且能够切断该前弹力层。其不比口袋切口的深度更深，也就是深入直至植入物的深度为止。在此有利的是，切口的深度不超过在眼角膜中的盖的厚度的80％。进一步有利的是，切口完全延伸到眼角膜的内部中。以这种方式避免的是，在处于其上的组织中产生开口，该开口会对治愈过程产生不利影响。

卸载切口因此尽可能如下地设计，即在可能的裂开的情况中上皮细胞不会向深处移动。这也可以通过如下方式改善，即切口并不或者不全部垂直于表面地指向。这同样可以通过如下方式改善，即切口相对于眼角膜中央并不或者并不全部径向或者圆周地指向。

本发明不仅适合于改进远视矫正。以类似的方式，其也能够通过晶状体移植而用于近视矫正。

本发明能够与由塑料或者生物材料构成的植入物一同使用，但是也能够与移植物、尤其是与移植的晶状体一同使用。

本发明并不受限于其他的示出的切口形状。只要切口在用途、作用机制以及大概位置方面是一致的，那么其规划、产生、执行的方法以及相应的设备同样被要求保护。另外的切口例如也可以用于散光矫正或者高度视觉缺陷的矫正。

应该理解的是，当前所述的和下面还要进一步描述的特征不仅仅在给出的组合中使用，而且还在另外的组合中使用或者单独使用，而不脱离本发明的范畴。

附图说明

接下来例如根据附图对本发明进一步描述，这些附图也公开了本发明的基本特征。图中示出：

图1示出用于在眼外科的屈光矫正中的后续治疗的、具有规划装置的治疗设备的示意图，

图2示出用在图1的治疗设备中的激光束的作用的示意图，

图3示出在引入激光束方面的、图1中的治疗设备的另外的示意图，

图4示出穿过眼角膜的示意性截面图，以用于描述根据现有技术的、有关眼外科的屈光矫正的眼角膜容积的取出，

图5示出图1的治疗设备的特别关于在其中存在的规划装置的、在构造方面的示意图，

图6示出用于说明根据现有技术的、有关眼外科屈光矫正的植入物的置入的示意图，

图7示出用于说明本发明的示意图，

图8示出用于说明本发明的第二设计方案的示意图，

图9示出用于说明本发明的另外的设计方案的示意图，

图10示出用于说明本发明的有关散光矫正的、另外的设计方案的示意图，

图11示出不同的另外的切口几何形状的示意图。

具体实施方式

用于眼外科的治疗设备在图1中示出并且具有共同的参考标号1。治疗设备1设计用于在病人3的一个眼睛2处引入激光切口。为此，治疗设备1具有激光装置4，其由激光源5发射出激光束6，该激光束作为聚焦的射束7指向眼睛2中或者眼角膜中。优选的是，激光束6是具有在300纳米与10微米之间的波长的脉冲的激光束。此外，激光束6的脉冲长度处于在1飞秒与100纳秒之间的范围中，其中脉冲重复率从50至50000千赫以及脉冲能量在0.01微焦耳与0.01毫焦耳之间都是可以的。治疗设备1因此在眼睛2的眼角膜中通过脉冲的激光束的偏转产生切割面。在激光装置4中或者在其激光源5中，因此还为此设置有扫描仪8以及射束强度调制器9。

病人3处于床10上，该床能在三个空间方向上调节，从而使得眼睛2适合于激光束6的射入地指向。在优选的构造方式中，床10能以电机调节。

驱控尤其可以通过控制设备11实现，其基本上控制治疗设备1的运行并且为此通过合适的数据连接装置、例如连接线12与治疗设备连接。当然，该通信也可以通过另外的途径、例如光导体或者通过无线实现。控制设备11执行在治疗设备1、尤其是激光装置4处的相应的调节、时间控制，并且由此实现治疗设备1的相应的功能。

治疗设备1还具有固定装置15，其将眼睛2的眼角膜相对于激光装置4位置固定。该固定装置15在此能够包括已知的接触目镜45，眼角膜通过负压抵靠在该接触目镜上并且其赋予眼角膜希望的几何形状。这样的接触目镜在现有技术中对于本领域技术人员来说是已知的，例如由de102005040338a1公开。该文献的公开内容，只要是涉及能够用于治疗设备1的接触目镜45的构造形式的描述在此被完全引用。

治疗设备1还具有在此没有示出的摄像机，其能够穿过接触目镜45拍摄眼角膜17的图像。在此，用于摄像机的照明不仅能够可视地实现也能在光线的红外区域中实现。

治疗设备1的控制设备11还具有规划装置16，其在接下来进一步描述。

图2示意性地示出了入射的激光束6的作用方式。激光束6被聚焦并且作为聚焦的激光束7投射到眼睛2的眼角膜17中。为了进行聚焦，设置有示意性地标识的光学件18。其在眼角膜17中产生焦点，在该焦点中激光束功率密度很高，使得在与脉冲的激光束6的脉冲长度的组合中在眼角膜17中产生非线性效果。例如，脉冲的激光束6的每个脉冲都在焦点19中产生在眼角膜17中的光学烧穿，其又引发以在图2中仅仅示意性地示出的等离子泡。在产生等离子泡时，组织层分离包括比焦点19更大的区域，尽管用于产生的光学烧穿的条件仅仅在焦点19中达到。为了由每个激光脉冲产生激光烧穿，能量密度、也就是激光束的影响位于确定的、取决于脉冲长度的阈值之上。这种关系对于本领域技术人员来说例如已经由de69500997t2公开。可替换的是，组织分离的效果也可以通过脉冲的激光束实现，这通过多个激光束脉冲在一个区域中输出实现，其中焦点重合。然后多个激光束脉冲共同作用，从而达到组织分离的效果。这种类型的应用治疗设备1的组织分离然而对于接下来的描述并不重要；重要的仅仅在于在眼睛2的眼角膜17中的切口的生成。

为了实施眼外科屈光矫正，借助于激光束6从眼角膜17的内部的区域中去除眼角膜容积，这通过在该处分离组织层实现，该组织层隔离眼角膜容积并且然后实现其去除。为了隔离待去除的眼角膜容积，例如在脉冲地施加激光束的情况中调节聚焦的激光束7的焦点17在眼角膜17中的位置。这示意性地在图3中示出。眼角膜17的折射特性通过容积的去除来有针对性地改变，从而因此实现屈光矫正。该容积因此多数是透镜形的并且被称为晶状体。然而对于本发明来说足够的是，如下地分离组织层，即产生用于容纳植入物的口袋。

在图3中，治疗设备1的部件仅仅在当其对于切口的产生是必要的时被引入。激光束6如已经描述的那样在眼角膜17的焦点19中集束，并且焦点19在眼角膜中的位置被调节，从而为了在不同的位置上产生切口而将来自激光束脉冲的聚焦的能量引入到眼角膜17的组织中。激光束6优选地作为脉冲的射束由激光源5提供。扫描仪8在图3的构造方式中两部分地构建并且由xy扫描仪8a构成，其在一个变化方案中通过两个基本上正交地偏转的电流计镜面来实现。扫描仪8a二维地偏转来自激光源5的激光束6，从而在扫描仪9之后产生偏转的激光束20。扫描仪8a因此产生基本上垂直于激光束6的主入射方向的、焦点19在眼角膜17中的位置的调节。为了调节深度位置，除了xy扫描仪8a之外，在扫描仪8中还设置有z扫描仪8b，其例如设计成能调节的望远镜。z扫描仪8b用于改变焦点19的位置的z定位、也就是其在入射的光学轴线上的定位。z扫描仪8b能够布置在xy扫描仪8a之前或者之后。

对于治疗设备1的功能原理来说，各个坐标相对于空间方向的分布并不重要，还不重要的是扫描仪8a以彼此成直角的轴线偏转。更重要的是，每个扫描仪都能够使用，其能够调节焦点19在层面中的位置，在该层面中不存在光学射束的入射轴线。此外能够使用用于偏转或者控制焦点19的位置的、任意的非笛卡尔坐标系。对此的实例是球面坐标系或者圆柱坐标系。焦点19的位置的控制借助于扫描仪8a，8b在由控制设备11驱控的情况下实现，该控制设备执行对激光源5、(图3中未示出的)调制器9以及扫描仪8的相应的调节。控制设备11用于适当地驱控光源5以及在此示例性地示出的三维的焦点调节，从而最终形成一个切割面，其隔离确定的眼角膜容积，该容积为了屈光矫正应该被去除。

控制设备11根据预设的控制数据工作，控制数据例如在在此仅仅示例性地示出的激光装置4中预设为用于焦点调节的目标点。控制数据通常被集合成控制数据记录。其给出用于待形成的切割面的几何预设值，例如作为模型的目标点的坐标。控制数据记录在该设计方案中还包括用于焦点位置调节机构、例如扫描仪8的具体的调节值。

利用治疗设备1的切割面的生成示例性地在图4中示出。在眼角膜17中的眼角膜容积21通过对将聚焦的射束7集束到其中的焦点19的调节来隔离。由此形成切割面，其在此示例性地形成为前膜瓣切割面22以及后晶状体切割面23。这些概念在此仅仅用于示例性的理解并且应该参考通常的lasik或者晶状体提取方法(smile)来产生，治疗设备1如所述那样同样设计用于该方法。在此重要的仅仅是，切割面22和23以及没有进一步示出的、将切割面22和23集合到其边缘上的边缘切口将眼角膜容积21隔离。通过开放切口24，在前面限定眼角膜容积21的眼角膜薄层能够进一步翻转，从而能够去除眼角膜容积21。该通过限定前面切口的眼角膜薄层在优选的设计方案中具有恒定的厚度，但是也可以具有不均匀的厚度，尤其是是取决于半径的厚度。

可替换的是，可以使用smile方法，其中，眼角膜容积21通过小的开放切口取出，如在de102007019813a1中描述的那样。该文献的公开内容在此全部引用。在因此或者以另外的方式产生的口袋中然后可以引入植入物(inlay)。

图5示意性地示出了治疗设备1，并且其应该进一步阐明规划装置16的意义。治疗设备1在该变化方案中具有至少两个装置或者模块。已经示出的激光装置4将激光束6输出到眼睛2上。激光装置4的运行在此如所示出的那样全自动地由控制设备11实现，也就是激光装置4以相应的启动信号开始产生和偏转激光束6并且在此产生切割面，其以所述的方式和方法构建。对于运行来说必要的控制信号由激光装置5从控制设备11接收，该控制设备首先提供相应的控制数据。这借助于规划装置16实现，其在图5中仅仅示例性地示出作为控制设备11的组成部分。当然，规划装置16也可以独立地设计并且有线连接或者无线地与控制设备11通信。因此重要的仅仅在于在规划装置16与控制设备11之间设置相应的数据传输通道。

规划装置16产生控制数据记录，其提供给控制设备11，以执行眼外科的屈光矫正。在此，规划装置使用关于眼睛的眼角膜的测量数据。这些数据在在此描述的设计方案中来自测量装置28，该测量装置先前对病人2的眼睛2进行测量。当然，测量装置28也能够以任意的方式和方法设计，并且将相应的数据传输给规划装置16的接口29。

在确定用于隔离眼角膜容积21的切割面时或者在产生用于植入物的口袋(袋子)时或者在设定根据本发明的卸载切口时，规划装置此时对治疗设备1的操作人员进行支持。这可以发展成全自动地确定切口，其例如能够通过如下方式产生，即规划装置16从测量数据中例如确定待取出的眼角膜容积21，其界面被定义为切割面，并且由此产生用于控制设备11的相应的控制数据。在自动化程度的另外的限度上，规划装置16可以具有输入可能性，使用者在其上输入几何或者光学参数(折光力或者折光力变化)或者机械参数(弹性)形式的切口，或者其自动地由诊断数据导出。中间阶段提出用于切口的建议，其由规划装置16自动地生成并且然后能由工作人员修改。基本上，所有那些在之前一般的描述部分中已经阐述的设计方案在此都可以应用到规划装置16中。

为了实施治疗，规划装置16产生用于切口生成的控制数据，其然后而在治疗设备1中被应用。

图6a示出了根据现有技术的用于口袋的切口几何形状的示意图，已用于阐明在横截面上的几何比例。眼角膜17在盖c下具有带有开放切口o的口袋切口p。通过开放切口o插入植入物l。植入物l由此改变了眼角膜17的几何形状，这通过对眼角膜前侧v进行变形实现。用于在置入植入物之后在额定和实际屈光度之间的确定的偏差的可行的解释可能在于，眼角膜后侧也从h向h’变形，但是由此使得眼角膜前侧做出机械上的反应并且仅仅具有相对于目标变形v偏离的变形v’，并且因此产生与期望的屈光状态不同的屈光状态。图6b示出了在图6a中示出的眼角膜的俯视图。

为了抵抗这种额定几何形状的不希望的偏差，在盖c上在眼角膜中引入附加的卸载切口。接下来进一步描述根据本发明的切口几何形状。图7a以横截面示出根据本发明的第一切口几何形状的示意图。在此，卸载切口t和u设计成圆弧形部段，其围绕眼睛的光学有效区域对称地延伸。图7b示出了在图7a中示出的眼角膜的俯视图。

图8a以横截面示出了根据本发明的第二切口几何形状的示意图。在此，卸载切口t和u设计成完整的圆弧，其在眼睛的光学有效区域之外延伸。卸载切口引起眼角膜前侧的有效变形并且减小了眼角膜后侧的变形。图8b示出了在图8a中示出的眼角膜的俯视图。

图9a以横截面示出了根据本发明的另外的切口几何形状的示意图。在此，卸载切口t设计成倾斜径向延伸的切口。该切口变化方案能有利于在盖中的期望的组织延伸。图9b示出了在图9a中示出的眼角膜的俯视图。

图10a以横截面示出了作为在图8中示出的几何形状的变化方案的、另外的切口几何形状的示意图。在此，通过相对于眼睛轴线不对称延伸的圆弧形部段u对散光进行矫正。图10b示出了在图10a中示出的眼角膜的俯视图。

在图11中示出了用于卸载切口t的另外可行的切口几何形状。根据期望的组织延伸的类型和规模，该切口变化方案实现了过程结果的更好的预测性以及加速的康复。

在图11c中示出了图10结合根据图8的圆弧形的切口设计方案的散光矫正。

如从附图中得出的那样，卸载切口t或者u不会达到眼角膜前表面，从而避免了撕裂或裂开的危险。为了确保机械稳定性，卸载切口也不到达植入物l。在盖c的给定的厚度d(在140μm与200μm之间)的情况中大多数有利的是，切口具有最大0.8xd的深度延伸。但是，在一些特殊情况中也可以有利的是，卸载切口t或者u到达植入物l。

附加地，还要注意的是治疗设备1或者规划装置16当然也具体地实现了之前一般描述的方法的实施。

规划装置的另外的设计方案以计算机程序或者具有计算机程序的相应的数据载体的形式存在，该数据载体使得规划装置在相应的计算机上实现，从而使得测量数据的输入通过在计算机上的相应的数据传输部件实现，并且控制数据由该计算机传输给控制设备11，由此本领域技术人员再次考虑已知的数据传输部件。