预备和进行角膜纹绣的设备和方法与流程

文档序号:19940578发布日期:2020-02-14 23:06阅读:378来源:国知局
预备和进行角膜纹绣的设备和方法与流程

本发明涉及一种用于为治疗设备确定控制数据使得能够对患者的眼角膜进行手术纹绣的规划设备、一种相应的治疗设备、和一种用于为治疗设备预备和生成控制数据来对患者的眼角膜进行手术纹绣的方法,以及一种用于眼角膜手术纹绣的方法。

虹膜是人眼前部的解剖结构。虹膜最重要的功能是控制瞳孔的大小。该过程由于在视网膜上产生的图像的亮度而无意识地发生。较少人知的功能在于,在适应反射期间,瞳孔大小也会无意识地减小,并且通过适应(晶状体曲率的变化)和会聚而有助于视近。另外,人的虹膜具有独特的颜色和结构,因此从美学角度来看非常重要。

对视觉过程的功能干扰,尤其是眩光现象,通常会导致从虹膜正常操作偏离。虹膜的视觉外观与个人美的规范或理想偏离会产生痛苦。

通过手术方法改变虹膜是眼科手术中最苛刻的目标之一。此类过程的发生最常是为了受伤后重建,其次是为了功能和美容性矫正。虹膜手术与一系列医疗风险相关,并且相对很少进行,而且大部分时间仅由专门的眼科外科医生进行,他们对于可接受的并发症管理具有广泛的知识和设备。

很多情况下在角膜上在原本位置进行适当的纹绣可以避免虹膜手术。为此,在角膜的手术过程中,将相应的色素引入角膜中。结果是角膜中的瞳孔被色素形成的虹膜包围。从功能和美容的角度来看,这种角膜虹膜都类似于天然虹膜。其美容方面的外观使得除非在精确观察时才有可能将其与自然虹膜区分开。

存在用于角膜纹绣的“常规”方法,例如jorgel.alio所使用和描述的名为“表面自动角膜塑化术(sak)”的方法(jlalio等,“用于基本虹膜萎缩症的功能和美容恢复的飞秒辅助型角膜塑形术(femtosecond-assistedkeratopigmentationforfunctionalandcosmeticrestorationinessentialirisatrophy)”,brjophthalmol201094:245-249)。将色素与眼角膜中的微针刺设备(vissumeyempsystem,微针刺设备)一起使用。该方法使常规的纹绣技术适应角膜纹绣的实现,因此具有明显的手工和艺术方面的特性。从医学角度来看它当然涉及一种更安全、更有效的方法,但是关于美容效果预测的准确度很大程度上取决于外科医生的技术。因此,这种方法不适用于许多用户或患者。

jinh.park等描述了一种类似的方法,也可用于不透明的角膜(jinh.park等,intjophthalmol,2015;8(5):928-932)。使用含有炭黑的悬浮液染料,该染料首先在高压灭菌器中灭菌。该染料包含尺寸为200nm的炭黑色素。在使用手术显微镜观察期间,使用注射注射器通过上皮途径将染料注射到前基质中,也就是说,不去除上皮。然后按常规以约1mm的刺间距完成纹绣,在每个刺处填充直径约1.5至2mm的注射表面。每次刺后,用生理盐水溶液冲洗。刺的数量根据操作者在角膜上观察到的条件而变化,但不超过30个。每次刺时,都必须非常小心,以免使角膜穿孔。手术后,必须先将治疗性隐形眼镜戴在眼睛上。

因此,本发明的目的是描述用于预备和进行角膜纹绣以产生人造虹膜的设备和方法,该设备和方法避免了上述问题,并且使得在角膜中制造这样的人造虹膜成为可能,所述人造虹膜几乎不能与天然虹膜区分开来,并且从医学角度来看实现天然虹膜所能实现的最大功能且几乎没有副作用。

本发明由权利要求1以及从属权利要求限定。

发明人由于其自己对角膜纹绣方法的实践而实现了该目的,例如在文献us2014/0107631中描述的那样:在第一步中,利用fs激光系统,在角膜内部制造环形切口并且制造至少一个进入切口(切开处)。仍然存在的组织桥通过手术工具(例如皮瓣提升器)手动分离,为此目的手术工具通过切开处引入环形切口。接着将具有适当色素的染料的液体溶液引入如此预备的环形切口中。色素留在组织中并引起永久性着色,这只能通过之后的清洗才能用当前可获得的染料部分逆转。

用激光系统制造至少一个进入切口。但是,目前通常制造两个进入切口,它们沿径向方向在其环形切口的整个宽度上朝向角膜表面延伸。

在作为本发明基础的此方法中,visumax(带有飞秒激光的治疗设备,用于由carlzeissmeditec进行屈光矫正)的icr选项使用了在眼角膜内制造精确切割的可能性以产生环形切口表面,因此最终产生角膜内部的环形隧道。该环形切口表面的特征在于内径和外径以及距离,该距离表征其在角膜中的深度以及相对于角膜表面的倾斜度。考虑到光学因素,以相对于角膜表面上的识别点为中心的方式进行侧向定位,例如在视轴或瞳孔轴的通过点处。

如果出于美容的原因为了获得所需的虹膜颜色或出于医学原因尽可能完全地代替受损虹膜的工作并且尽可能接近自然虹膜,而希望在患者的眼角膜上制造人造虹膜,应满足一系列条件。

人眼没有完美对称的结构;例如,从技术上讲,没有光轴。眼睛的各种光学元素仍然相对彼此相当松散,它们不是完美的圆形,也就是说,没有精确的旋转对称性。迄今为止,必须在其中制造纹绣的环形切割表面的内边缘和外边缘仍被制成完美的圆形。当人们精确地注视眼睛时,这没有自然的效果。

虹膜不仅以特定的颜色为特征,而且以特定的结构为特征。常规方法使得仅可获得任何均匀的着色是可能的,但是它们不能模仿角膜纹绣期间天然虹膜的着色的精细结构。

与自然虹膜相反,角膜纹绣不可移动。但是,某些眼科检查或治疗(例如虹膜切开术)需要自然虹膜的活动性来打开它,以便更好地进入眼后部。大多数情况下,这是使用适当的药品(例如阿托品)进行的。这在角膜纹绣的情况下是不可能的,这在虹膜切开术的情况下尤其是问题,因为该方法不能在以后适当地执行。

当前,进入切口在环形切口的整个宽度上沿径向方向延伸。因此,它们位于术前光学区域中,并从角膜纹绣制成的瞳孔沿径向向外偏离。因此,它们在手术过程中接触到相同的缩小的术后光学区域。

如果需要人工瞳孔的光学作用,则目前用角膜镶嵌物制成这种角膜瞳孔(例如,accufocus的kamrz)。这样做是为了改善近视,使用非常小的不变瞳孔来放大景深。所使用的植入物很难制造,并且它们的植入通常会极大地影响角膜的代谢过程。有时可能会导致重大的健康风险。结果,一段时间后通常需要移植。

根据本发明,使用规划设备来确定用于预备患者的眼角膜的外科纹绣的治疗设备的控制数据来实现所描述的目的。该规划设备特别地基于从待手术眼睛的参数的测量得出的数据以及反映适用于待手术眼睛的美容或医学功能的功能数据。在本发明中,所有这些数据都被考虑在内,以便定义要手术的区域,并控制激光设备执行该手术。

已知将激光束施加在要手术的目标区域上(例如,在文献us2015/0305927中公开),但是在遵循与本发明相同的结构和几何特性的目标区域上却没有施加激光束并且没有基于上述参数。

简而言之,本发明的规划设备被设计为生成所定义的控制数据,也就是说,考虑到与患者相关的、用于治疗设备的医学和个人现实,所述治疗设备包括激光设备,所述激光设备通过发射脉冲激光束切割角膜组织。

为此,这种治疗设备优选地包括用于生成脉冲激光束(例如飞秒或皮秒激光束)的激光束源、用于将激光脉冲聚焦在角膜中的透镜、x-y扫描系统以及z扫描系统和控制系统,所述控制系统控制激光束源、透镜和扫描系统。激光束聚焦在角膜上的图案中找到的目标点上。

根据本发明,规划设备包括用于引入关于眼睛参数的测量数据和由眼角膜的纹绣实现的功能的功能数据的接口。功能数据指示在使用角膜的手术纹绣生产人造虹膜时必须获得哪些美容和/或医学功能或参数;因此,它们还包含从指示的功能数据中提取的几何要求或几何参数。

规划设备从引入的测量数据和功能数据限定位于角膜内部的整体环形表面,该表面被具有内径的整体圆形内边缘和具有外径的整体圆形外边缘所限制,内径和外径位于角膜表面上的所识别位置和/或所识别结构处,并且环形表面相对于角膜表面具有一定距离和倾斜度。整体环形表面可以是平坦的或弯曲的。该方法结束后,该环形表面必须构成经纹绣的表面,也就是说,它必须包含着色的染料。

规划设备针对该整体环形表面产生控制数据集,用于控制激光设备,控制数据集确定角膜中的目标点的图案,所述目标点位于环形表面中并且布置成使得环形表面在根据该组控制点施加脉冲激光束之后,以切割表面的形式制成。

该环形表面在每个目标点均包含穿孔区域,在该区域中,在施加脉冲激光束期间,角膜组织被分离。因此,该穿孔区域是其中由于脉冲激光在其激光束的聚焦区域中的光破坏作用而使组织分离的区域。该区域也称为聚焦作用区域。

相邻目标点的穿孔区域可以重叠或者部分或完全地交叉穿孔区域的部分重叠或交叉部,这意味着在这些区域之间保留组织桥,而完全重叠或交叉不会留下任何组织桥,使得导致切割表面完全穿过大表面区域。

整体环形表面的外边缘从宏观角度而言相对于虹膜的外边缘具有恒定的距离。因此,外边缘相对于角膜边缘居中。相对于虹膜外边缘的距离也可以等于零:对于美容方面,重要的是保持最终纹绣的外边缘与虹膜外边缘之间的距离近似恒定。这就是为什么切口优选相对于角膜边缘居中,并且纹绣的外边缘和虹膜的外边缘之间的距离在宏观意义上保持恒定,因此外边缘的形状可以是与理想的圆形不同,因此略呈椭圆形或卵形。在宏观意义上保持距离恒定意味着外边缘可以包含精细的微观结构,其相对于虹膜外边缘的距离变化很大。然而,如果在其上叠加平滑功能,则其导致外边缘的结构相对于虹膜的(宏观)外边缘具有恒定距离。

这种测量在观察者的眼睛中引起视觉上的强调并且增加了美学效果。

由规划设备确定的(整体)环形表面进一步有利地设计成在施加脉冲激光束之后吸收着色的染料。可用的着色染料(纹绣,纹绣染料)例如:制造商laboratoiresbioticphocea(法国马赛)的它们有多种色度可供选择。为了保证环形表面的最佳纹绣,环形表面的产生以及因此用于控制激光设备的所有控制数据的产生确定了角膜上的目标点的图案,这些目标点位于在环形表面中并且布置成使得在根据数据组施加脉冲激光束之后,环形表面以切割表面的形式制成、适于着色染料的特性、尤其是适于其在产生的环形切割表面上的分布特性。

在一种设计中,在施加脉冲激光束期间制成的穿孔区域可以吸收着色染料,优选吸收液体溶液中的着色微粒,而无需对环形切割表面进行额外处理。在另一种设计中,在环形表面中,首先通过机械分离仍然存在于穿孔区域之间的组织桥来完成环形表面上方和下方的组织区域的完全分离。在第三种设计中,穿孔区域非常强烈地相交,从而在这些组织区域之间没有组织桥保留。如果需要手动穿孔,这可以使用手术工具(例如皮瓣提升器)来完成,例如通过使用进入切口引入所述手术工具。

在一个优选的实施例中,由规划设备确定的(整体)环形表面包括在施加脉冲激光束之后在环形表面的不同区域中的不同穿孔。优选地,根据在环形表面的不同区域中纹绣的期望的着色程度来确定该不同的穿孔。

已经证明,组织的着色根据穿孔的厚度而发生。较小的穿孔切割区域在治疗和愈合后具有不同的色度,所述较小的穿孔切割区域在手动操作期间在进行激光处理之后,需要在激光切割结束期间用刮铲进行更深入的处理,以使组织各层之间完全分离。因此,使用本发明的该实施例的激光设备来制造角膜切口,使得切口的穿孔在不同区域中不同地发生。这使得可以获得角膜纹绣的精细结构,该精细结构在观察者的眼中看起来是特别自然的。更特别地,因此必须产生径向图案结构。

在另一个实施例中,设计由规划设备确定的(整体)环形表面,并产生着色染料,使得在施加脉冲激光束之后和吸收着色染料之后,在环形表面中,后者的吸收大于或等于可见光的50%,优选吸收大于或等于可见光的80%。环形切割表面(例如关于其聚焦激光束目标点的图案,还关于激光本身的参数)适于所用的着色染料,从而在可见光谱域内获得所需的吸收效果。

在另一个优选的实施例中,由规划设备确定的环形表面包括备用区域,该备用区域优选地位于环形表面的外边缘上;备用区域的表面积优选大于0.2mm2并优选小于5mm2,而且理想地包括弧形边缘。为了预防性地保证自然虹膜对于治疗性激光的激光束的访问性,预留了必要的区域,并因此产生备用区域。该区域优选地位于整体环形表面的顶部。因此,虹膜切开术可以稍后适当地进行。

在其中出于美容原因且不影响视觉的情况下必须制造角膜纹绣的规划设备的一种设计中,由后者使用相应的控制数据产生的环形表面包括内径大于4mm的内边缘:为了避免例如由于瞳孔偏心引起的视觉问题,选择角膜切口的内边缘的大小使得由纹绣形成的虹膜以及因此角膜瞳孔对视力没有影响。然而,当必须获得确定的视觉效果时,这种折衷被证明是有问题的。

在其中必须获得视觉效果并且必须不产生人造瞳孔的规划设备的一种替代设计中,由后者使用相应的控制数据产生的环形表面具有内径小于3mm的内边缘。

在使用适当的染料期间,该染料在使用过程中会吸收优选至少50%的可见辐射,从而以附加人造瞳孔的形式获得光学效果:该角膜瞳孔通过增加景深来改善视力。该效果类似于用于改善近视的角膜镶嵌物。但是,它不涉及固定的植入物,而是仅由不适当的着色染料(因此在液体溶液中发现有色微粒)制成的纹绣,其对眼角膜内部新陈代谢的影响要比固体的影响小。在本发明的该实施例中,环形切割表面由激光设备产生,使得该环形切割表面的内边缘因此在引入着色染料之后,角膜纹绣的内边缘具有整体圆形的形状。为了获得对视力的相应效果,瞳孔的表面积表示为小于7mm2。瞳孔的表面积优选约为2mm2。在引入着色染料之后,穿过角膜纹绣的可见辐射的吸收优选表示为至少50%,更特别优选至少80%。

在另一个实施例中,由规划设备确定的环形表面的特征在于圆形内边缘的中心与圆形外边缘的中心不重合,因此边缘的中心从而处于与外边缘的中心不同的(横向)位置。因此,定位内边缘的中心以便获得患者的最佳视力,优选地以角膜表面上的识别点为中心,例如以视轴或瞳孔轴的通过点为中心。定位外边缘的中心以便例如以相对于天然虹膜的边缘的均匀距离为患者获得美容效果。

在一种设计中,由规划设备确定的环形表面的特征在于,外边缘和/或内边缘不具有任何平滑的曲线。取而代之的是,外边缘和/或内边缘优选地具有明显随机的调节。因此,在观察者的眼睛中获得了外边缘和/或内边缘的特别自然的外观。

在不同设计的一个实施例中,规划设备的特征在于,其从引入的测量和功能数据中限定位于角膜内部的另一个环形表面,此后至少两个环形表面相对于角膜表面具有不同的距离,并且这至少两个环形表面是重叠的,相对于角膜表面具有最小距离的环形表面优选在外径和内径之间具有最小的间隙,并且至少两个环形表面是关于内边缘或关于外边缘相对于彼此居中的。

因此,在本发明的这种特殊设计中,激光设备在眼角膜中产生至少两个环形切割表面,使得它们叠加。然后,入射光必须穿透一个以上的纹绣层才能到达视网膜。这些层可以具有不同的形状并且可以不同地定位。相同的着色染料或具有不同色素的染料可用于纹绣。因此,纹绣实现通常的光学功能,例如分步的光学吸收或根据光谱而变化。在一个特殊的实施例中,例如可以通过具有直径为2mm的圆形内边缘和吸收为70%的第二纹绣来完成直径为1.5mm的圆形内边缘和吸收为70%的纹绣。例如,第一纹绣位于角膜表面下方180μm的深度,第二纹绣位于角膜表面下方140μm的深度。在叠置中,这导致阶梯状的瞳孔,在内部区域(直径为1.5mm)中具有100%的透射率,在1.5mm和2mm之间具有70%的透射率,而在2mm之外具有9%的透射率。

规划设备的一种特别优选的设计还从引入的测量和功能数据中限定了至少一个进入表面,该进入表面从角膜的表面朝向环形表面延伸,并为该进入表面生成用于控制激光设备的控制数据集,该激光设备在角膜上跟踪目标点的图案,该目标点的图案在进入表面中找到,并且布置为使得在施加脉冲激光束之后根据该组访问数据以进入切割表面的形式制造进入表面,进入表面的目标点相对于内边缘的中心的径向距离大于环形表面内径的一半。

因此,必须制造切入切口,使得切入切口的内部限制不到达角膜纹绣的内边缘,以免干扰在眼角膜中人工制造的虹膜瞳孔的操作。通常每个环形表面有两个进入切口;在本发明的一种变型中,对两个以上的进入切割表面进行穿孔。

在规划设备的另一种设计中,进入表面被径向地定向,并且其径向延伸保持小于外径的一半和内径的一半之间的间隙,或者进入表面沿着外边缘或平行于外边缘定向。为此,尤其是沿着外边缘或平行于外边缘以弧形进行切割。

在一种设计中,由规划设备确定的环形表面的特征在于,其是在将脉冲激光束施加到植入物的壳体之后制成的。

规划设备的另一重要变型的特征在于,环形表面限定在眼角膜组织中的微透镜中,在施加脉冲激光束之后将其移植。

在本发明的该变型中,在要移植的眼角膜组织的微透镜中预备相应的环形切割表面,使得其位于微透镜内部,因此位于要移植的组织体的内部。位于组织体内部的该环形切割表面优选地在确定的位置中包括特定的特性,例如凹部。如果选择位置使得识别出操作员难以识别的移植物厚度调节,因此例如在smile手术中移除微透镜的情况下识别出散光的轴,则可以获得在接受者眼中的移植定向上精度的提高。为此,在下文中,例如在移植后,将着色染料引入切口中,其可以用于美学和/或功能医学目的。在本发明的这样的实施例变型中,已经从患者移除以矫正他的散光近视的微透镜被配备有内部环形切割表面,该内部环形切割表面例如具有大约2mm的内径和6mm的外径,并在外圆周上具有凹部,在该凹部找到散光的光轴。在适当的具有散光的远视眼植入期间,将微透镜定向为使得凹部相对于要校正的散光的轴适当定向。因此,提高了散光的校正精度,并且纹绣的瞳孔功能进一步简单地增加了眼睛的景深。通过在微透镜上的另一个标记,还可以在移植期间获得微透镜的侧向识别。当在移植和植入之间处理微透镜时,例如为了从细胞中清理它(例如通过辐射)或改变形状(例如去除表面),这可能尤其重要。

在一种有利的设计中,规划设备的特征在于,环形表面利用记录的图像来定位。为了检查要用激光设备制造的环形切割表面或其他切割表面的正确位置并避免任何偏移,有利的是使用记录的图像来定位要制造的环形表面或其他切割表面。为此,可以使用利用角膜边缘或瞳孔的记录。

此外,有利的是,将规划设备连接至测量设备的接口,该测量设备生成来自眼睛的测量的测量数据并将其引入规划设备中,该测量设备可选地包括以下一项或多项设备:自动折光仪、折光仪、角膜曲率仪、像差仪、波前测量设备、光学相干断层扫描仪(oct)。

还有利的是,提供用于数据链路或数据介质的规划设备,用于经由规划设备将该组控制数据传输至激光设备或整个治疗设备。这使得可以保证数据的系统传输,该数据最终必须使得可以借助于治疗设备控制脉冲激光束对眼角膜的施加。

在规划设备的一种有利设计中提供的用于可视化表示控制数据的显示设备和用于随后修改控制数据集的输入设备,有助于确定允许对患者眼角膜的手术纹绣的治疗设备的控制数据。

一种优选的规划设备的特征还在于,在生成包含目标点的图案的控制数据集期间,该规划设备考虑了眼角膜的变形,该变形在施加脉冲激光(更特别地使用与患者的接口、可选地接触透镜或与患者的液体接口而施加)期间发生,使用所述接口,患者眼睛的位置通常相对于用于手术纹绣的治疗设备是固定的。在固定件分离之后,环形表面然后处于未变形的角膜中。

本发明的目的还通过使用一种用于患者的眼角膜的手术纹绣的治疗设备来实现,该治疗设备包括用于引入关于眼睛的参数的测量数据和关于要由通过眼角膜纹绣实现的功能的功能数据的接口、通过施加脉冲激光束切割角膜组织的激光设备、以及上述的规划设备,激光束聚焦在限定角膜中的图案的目标点上。

更特别地,为此目的的这种治疗设备优选地包括:激光设备,该激光设备包括用于产生脉冲激光束(例如飞秒激光束或皮秒激光束)的激光束源;用于将激光脉冲聚焦在角膜上的透镜;x-y扫描系统和z扫描系统;以及控制激光束源、透镜和扫描系统的控制系统。

该治疗设备优选地是飞秒激光角膜刀,用于在眼角膜内部进行切割,并具有用于将激光脉冲聚焦在角膜上的透镜以及x-y扫描系统和z扫描系统。该治疗设备还设有用于控制焦距的系统,优选地能够控制激光脉冲的能量,更特别地能够在扫描路径上激活和去激活脉冲。因此,例如可以给备用区域几乎任何形状和尺寸。角膜环形切割表面的外边缘的接近度的调节例如也使得可以调节外边缘。

本发明的目的还使用一种用于预备和生成用于允许对患者的眼角膜进行手术纹绣的治疗设备的控制数据的方法来实现,该治疗设备包括激光设备,该激光设备通过施加脉冲激光束和激光束聚焦来切割角膜的组织,在其操作期间,激光束根据控制数据位于角膜图案中的目标点上。此方法的特征在于以下步骤:

-确定关于眼睛参数的测量数据和关于眼睛纹绣要实现的功能的功能数据,

-根据测量数据和功能数据限定整体环形表面,该表面是平坦的或者如果适用的话是弯曲的

·环形表面位于角膜内部,并受到具有内径的整体圆形内边缘和具有外径的整体圆形外边缘的限制,

·内径和外径相对于角膜表面上的识别点和/或识别结构定位,并且

·环形表面相对于角膜表面有一定距离和倾斜度,

-限定角膜中目标点的图案,

·目标点位于整体环形表面上,并布置为使得在施加脉冲激光束后控制数据以切割表面的形式制成环形表面,

·环形表面在每个目标点处包括穿孔区域,在施加脉冲激光束期间,在该穿孔区域中切割角膜的组织,该穿孔区域能够部分或完全切割相邻的目标点,以及

·整体环形表面的外边缘在宏观角度上相对于虹膜的外边缘具有恒定的距离,

-生成控制数据集,该控制数据集包含用于控制激光设备的二维或三维图案。

在规划设备的描述中已经详细描述了该方法的其他设计的主要特性。因此,这里将仅对其进行总结。

因此,在特定设计中,该方法的特征在于,进一步限定环形表面或限定角膜上目标点的图案,以使得下列陈述中的至少一项是相关的:

-布置环形表面的目标点,使得在施加脉冲激光束之后进一步制成环形表面以容纳适当的着色染料;

-布置环形表面的目标点,使得在施加脉冲激光束之后,环形表面在环形表面的不同区域具有不同的穿孔;

-环形表面包括备用区域,该备用区域优选地布置在环形表面的外边缘上;备用区的表面积优选大于0.2mm2且优选小于5mm2

-环形表面包括内径大于4mm的内边缘,或者环形表面包括内径小于3mm的内边缘;

-圆形内边缘的中心与圆形外边缘的中心不重合;

-外边缘和/或内边缘没有光滑的曲线;

-在施加脉冲激光束之后,制成环形表面以容纳植入物;

-环形表面限定在眼角膜组织的微透镜中,在施加脉冲激光束后将所述微透镜移植;

-使用记录的图像定位环形表面。

此外,该方法的一种优选设计的特征在于,从测量数据和功能数据限定至少一个其他环形表面,其位于角膜内部,至少两个环形表面相对于角膜的表面具有不同的距离,并且所述至少两个环形表面重叠,优选地,在外径和内径之间具有最小间隙的环形表面在外径和内径之间具有最小间隙,并且优选地,至少两个环形表面关于内边缘或外边缘相对于彼此居中。

该方法的另一种优选设计的特征在于,还从测量数据和功能数据限定至少一个进入表面,该进入表面从角膜表面朝向环形表面延伸,并且对于该进入表面,生成用于控制激光设备的控制数据,所述控制数据限定角膜中的目标点的图案,所述目标点在进入表面中找到并且布置成使得在施加脉冲激光束之后根据控制数据集以进入切割表面的形式制成进入表面,进入表面的目标点相对于内边缘中心的径向距离大于环形表面内径的一半。

可选地,该方法的特征在于,进入表面被径向地定向,并且其径向延伸小于外径的一半和内径的一半之间的间隙,或者进入表面沿着外边缘或平行于外边缘定向。

有利地,一种用于预备和生成用于治疗设备的控制数据的方法,该治疗设备允许对患者的眼角膜进行手术纹绣,其特征还在于:

-生成来自眼睛测量的测量数据,以下一种或几种设备可选地用作测量设备:

·自动折光仪、折光仪、角膜曲率仪、像差仪、波前测量设备、光学相干断层扫描仪(oct),和/或

-生成的控制数据被传输到治疗设备;这些数据通过数据链路或数据介质传输到激光设备。

由于患者的眼睛相对于允许手术纹绣的治疗设备的位置通常是固定的,因此为此目的使用与患者的接口,可选地与患者的接触镜或液体接口,所述接口在将眼睛固定到治疗设备期间使眼角膜变形,一种用于预备和生成用于允许对患者的眼角膜进行手术纹绣的治疗设备的控制数据的优选方法特征在于,在生成包含目标点图案的控制数据期间,考虑了在施加脉冲激光束期间发生的眼角膜变形,使得随后在角膜中找到的所限定环形表面不变形。

本发明的目的还由于具有程序代码的软件产品以及由于带有这种软件产品的数据介质而得以实现,该程序代码在计算机上执行期间执行上述用于预备和生成用于治疗设备的控制数据的方法,所述治疗设备允许对患者眼角膜进行手术纹绣。

本发明的目的通过一种对患者的眼角膜进行手术纹绣的方法来实现,该方法具有以下步骤:

-根据前述用于预备和生成用于允许对患者的眼角膜进行手术纹绣的治疗设备的控制数据的方法,来执行用于预备和生成用于治疗设备的控制数据的方法,该治疗设备允许对患者的眼角膜进行手术纹绣,该治疗设备包括激光设备,该激光设备通过施加脉冲激光束来切割角膜组织。

-使用生成的控制数据,通过治疗设备对眼角膜进行手术激光治疗,

-可选地机械切割激光治疗后在手术激光治疗期间制成的表面中保留的组织桥,例如使用诸如皮瓣提升器之类的手术工具;

-例如使用进入表面将至少一种着色染料注入环形表面。

通过示例性的实施例来解释本发明,这些实施例示出:

-图1:示意性地示出具有规划设备的治疗设备;

-图2:治疗设备的元件,更具体地说是激光设备;

-图3:从上方看具有备用区域的角膜纹绣的第一示例性实施例;

-图4a和4b:角膜纹绣的第二示例性实施例,其具有从上方和截面图中看到的边缘的不同居中;

-图5a和5b:角膜纹绣的第三示例性实施例,其两个环形表面在顶视图和截面图中重叠;

-图6a和6b:微透镜中的角膜纹绣的第四示例性实施例的侧视图和顶视图;

-图7a:穿孔区域在切割表面中部分相交,图7b:穿孔区域在切割表面中完全相交。

图1示意性地示出了治疗设备1。在该变型中,其包括至少两个设备或模块。激光设备l向眼睛3发射激光束2。激光设备l的操作完全自动进行,也就是说,激光设备l在收到相应的启动信号后便开始对激光束2进行瞄准,并且在角膜22中制成切割表面,该切割表面以待描述的方式构造。通过未详细描述的数据线,激光设备l预先从规划设备p接收控制数据集形式的操作所需的控制数据。传输优选在激光设备l的操作之前进行。当然,通信也可以无线进行。在具有直接通信的变型中,还可以使规划单元与激光单元l物理分离,并提供相应的数据传输通道。

优选地,控制数据集被传输到治疗设备1,并且优选地,激光设备l的操作被阻止,直到有效的控制数据集到达激光设备l为止。有效的控制数据集可以是原则上适合与治疗设备1的激光设备l一起使用的控制数据集。但是,有效性可以与以下事实相关联:几次检查成功,例如,如果在控制数据集中找到有关与其他信息相匹配的治疗设备1(例如设备序列号)或患者(例如患者识别号)的附加信息,所述附加信息例如在治疗设备上被读取或一旦患者处于正确位置就已经被单独输入以用于激光设备l的操作。

规划单元从为待治疗的眼睛确定的测量数据以及用于由对眼睛的角膜纹绣执行的功能的功能数据生成所有可用于激光单元l进行操作的控制数据,所述功能例如具有替代天然虹膜的功能和执行瞳孔功能的功能。使用接口s将它们引入规划单元。在所示示例中,测量数据来自预先测量过患者眼睛4的测量设备m。当然,测量设备m可以用任何方式将相应的测量数据发送给规划单元。

传输可以使用存储芯片(例如,通过usb钥匙或记忆棒)、磁存储器(例如,光盘)、无线电(例如,wlan、umts、蓝牙)或电缆(例如,usb、火线、rs232、adc总线、以太网等)来进行。关于在规划设备p和激光设备l之间的数据传输,这当然同样有效。

测量设备m与治疗设备1关于数据传输的直接无线电或电缆链路可以以变体形式使用,其优点在于,以最大可能性避免使用不正确的测量数据。

图2仅在理解焦点调整所必需的程度上引入了治疗设备1的元件。激光束2聚焦在角膜22中的焦点7中,并且焦点7在角膜22中的位置被调节以产生切割表面,以聚焦方式将来自激光束脉冲的能量施加到角膜22的组织的不同位置。激光束2由激光8以脉冲束的形式提供。眼睛3的角膜22通过使用与患者13的接口固定到治疗设备1,所述接口在这里更具体地是接触透镜。在变型中,使用在整体上正交偏差的两个电流计镜制成的x-y扫描仪9使来自激光器8的激光束以二维方式指向,使得激光束10存在于x-y扫描仪9之后。x-y扫描仪9因此允许以整体垂直于角膜22中的激光束2的主入射方向的方式调整焦点7。为了调整深度位置,除了x-y扫描仪9之外,还提供z扫描仪11,其例如设计为可调整望远镜。z扫描仪11使得可以修改焦点7的z位置,即其在入射光轴上的位置。z扫描仪11可以布置在x-y扫描仪9之后或之前。在下文中称为x、y、z的坐标是指焦点7的位置的偏差。

对于治疗设备1的工作原理,在空间方向上分配不同的坐标并不重要,但是为了便于说明,在下文中,z始终指定沿激光束2入射光轴的坐标,并且x和y指定在垂直于激光束入射方向的平面中彼此正交的两个坐标。本领域技术人员自然地知道,也可以使用其他坐标系对角膜22中的焦点7的位置进行三维描述;更具体地说,它可能不涉及垂直坐标系。因此,x-y扫描仪9不是必须围绕彼此垂直的轴进行操作,而是能够在光辐射的入射轴不位于其中的平面中移动焦点7的任何扫描仪都可以使用。因此,也可以使用斜角的坐标系或直角坐标系。

为了控制焦点7的位置,共同限定三维焦点调整设备的具体示例的x-y扫描仪9和z扫描仪11由控制设备12通过未在这里详细描述的线路来控制。这对于激光器8同样有效。控制设备12保证激光器8以及焦点的调整设备的适当的同步操作,该焦点调整设备例如由x-y扫描仪9及z扫描仪11所限定,使得调整焦点7在角膜22中的位置,从而最终通过扫描预定目标点并通过在这些目标点施加脉冲激光束来达到环形切割表面,该环形切割表面也可以是弯曲的并且随后必须观察着色染料。

控制设备12根据预定的控制数据进行操作,该预定的控制数据确定用于调整焦点的目标点。通常将控制数据一起分组到控制数据集中。在一个实施例中,后者将目标点的坐标确定为图案,控制数据集中目标点的顺序限定了焦点位置的连续性,因此最终确定了路线。在一个实施例中,控制数据集以具体的调整值的形式包含目标点,以用于调整焦点位置的机构,例如用于x-y扫描仪9和z扫描仪11。因此,在严格地说可以进行手术过程之前,为了预备眼部手术方法,限定目标点并且优选地限定其在图案中的顺序。然而,过程的事先规划必须通过为治疗设备1确定控制数据来进行,该控制数据的使用将使得可以为患者4获得最佳的角膜纹绣。

图3示出了角膜纹绣的第一示例性实施例,该角膜纹绣包含备用区域17,该备用区域可以在眼睛3的顶视图中用于通过yag激光进行虹膜切开术。在该示例中,内边缘15具有大的为5mm的直径并且包括稍微不规则的脊,这是由于相应的角膜纹绣15仅用于美容目的。外边缘16包括高度不规则的脊,以便在细节上高精度地表示自然虹膜。在使这些不规则的脊平滑之后,在宏观方向上,外边缘16和虹膜的外边缘之间的距离因此相对于角膜缘14是恒定的。备用区域已经在眼睛3的上部中制成,该上部通常被眼睑覆盖,使得备用区域17难以被观察者看到。

图4a和图4b示出了在整体环形表面32上的角膜纹绣的第二示例性实施例,在顶视图和截面图中看到外边缘16和内边缘15的不同居中。外边缘16的居中36相对于角膜缘14发生,而内边缘15的居中相对于自然光瞳34的中心37发生。在截面图中,还可以从角膜24、上皮25、内皮26和基质27的后方看到角膜的表面23位置。进入表面35从角膜的表面23向必须注入着色染料的表面32延伸。该进入表面35相对于环形表面32的外边缘16平行且以圆弧布置。

图5a和5b示出了具有两个叠加的环形表面32、33的角膜纹绣的第三示例性实施例,也就是说,一个位于另一个的顶部,相对于角膜的表面23以不同的距离布置,这在顶视图和侧视图中看到。因此,角膜纹绣由在第一环形表面32上的第一纹绣和在第二环形表面33上的第二纹绣组成,这两个纹绣关于它们的外边缘16相对于彼此居中。从眼睛的内部朝向外部看,第二纹绣更靠近角膜的表面23,即在第一纹绣上方,这是因为它是最窄的,对于相同的外边缘16的直径,与第一纹绣相比具有大得多的内边缘15的直径。因此,由于两个表面32、33在顶视图中仍保持至少部分可见,因此还可以制成与第一环形表面32和第二环形表面33两者都独立的进入表面35(这里未示出)。

因此,在这里示出的示例性实施例中,入射光可以穿过多于一层的纹绣到达视网膜。相同或不同的色素可用于纹绣。两种纹绣都可以获得共同的光学功能,例如根据光谱获得阶跃或可变的光学吸收。此处所示的带有非常小的1.5mm直径的第一纹绣的圆形内边缘15的纹绣具有70%的吸收率,带有2mm圆形内边缘15的第二纹绣也具有70%的吸收率。第一纹绣的深度为角膜的表面23下方180μm,第二纹绣的深度为角膜的表面23下方140μm。该重叠使得可以获得阶梯状瞳孔34,其中在内部(直径1.5mm)具有100%透射率,在1.5mm与2mm之间具有70%透射率,在超过2mm具有9%透射率。

图6a和6b以侧视图和顶视图示出了角膜纹绣的第四示例性实施例,该角膜纹绣已经在要移植的微透镜28中完成。然后,该微透镜28可以被植入患者的眼睛3中,在该患者的眼睛3中,它将同时校正相应的视力缺陷。微透镜28包含无色的中心30并且在外部部分中被环形地着色29,作为回报,微透镜28具有精细的着色结构31,该精细的着色结构31是通过在环形表面32的不同区域中使用不同的穿孔6而获得的。

图7a示出了必须理解为在切割表面中穿孔部分彼此交叉的区域:在脉冲激光束焦点7的目标点6周围,在施加此激光束2期间产生穿孔区域4,穿孔区域4的延伸尤其取决于脉动的频率和脉冲激光束的功率。穿孔区域的边缘在此仅部分地彼此交叉,并且组织桥5保留在穿孔区域4之间。

图7b示出了穿孔区域4在切割表面中完全彼此交叉,使得不再有组织桥5保留,并且在施加脉冲激光束2之后,通过切割表面的可变区域被光致破裂所分离,角膜组织位于穿孔区域4之间、上方和下方。

在不超出本发明的范围的情况下,以上提及并在各种示例性实施例中说明的本发明的特征不仅可以以示例性描述的组合使用,还可以以其他组合或单独使用。

关于这些特征,与这些方法特征有关的设备的描述对于相应的方法类似地是有效的,只要这些方法特征表示所描述的设备的相应功能特征即可。

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