DE10206663A1 - Vorrichtung und Verfahren für refraktive Laserchirurgie - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren für refraktive LaserchirurgieInfo
- Publication number
- DE10206663A1 DE10206663A1 DE10206663A DE10206663A DE10206663A1 DE 10206663 A1 DE10206663 A1 DE 10206663A1 DE 10206663 A DE10206663 A DE 10206663A DE 10206663 A DE10206663 A DE 10206663A DE 10206663 A1 DE10206663 A1 DE 10206663A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser radiation
- pulses
- laser
- optical
- optical output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002430 laser surgery Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 140
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 58
- 208000029091 Refraction disease Diseases 0.000 claims description 10
- 230000004430 ametropia Effects 0.000 claims description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 10
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 claims description 10
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00802—Methods or devices for eye surgery using laser for photoablation
- A61F9/00804—Refractive treatments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00825—Methods or devices for eye surgery using laser for photodisruption
- A61F9/00836—Flap cutting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00844—Feedback systems
- A61F2009/00846—Eyetracking
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00872—Cornea
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für refraktive Laserchirurgie an einem Zielobjekt. Mit Hilfe einer Laserstrahlungsquelle wird Laserstrahlung mit fs-Impulsen erzeugt. Eine andere Laserstrahlungsquelle erzeugt UV-Laserstrahlung. Eine gemeinsame Scanner-Einrichtung nutzt die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung zum Scannen des Zielobjekts.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren Üb refraktive Laserchirurgie an einem Zielobjekt.
- Die refraktive Laserchirurgie wird genutzt; um die Fehlsichtigkeit des menschlichen Auges zu korrigieren. Die Fehlsichtigkeit gehört zu den "Hauptleiden" der Menschheit. In den entwickelten Industrienationen hat sich in der Ophthalmologie die Fehlsichtigkeitskorrektur zu einem wichtigen medizinischen Bereich entwickelt. Neben den klassischen Formen der Korrektur, wie Brille, Kontaktlinsen oder Implantation einer neuen Augenlinse, hat sich in den letzten Jahren die Korrektur durch kontrolliertes Abtral; en (Ablation) auf der Corneaoberfläche mit Hilfe von Lasern immer mehr durchgesetzt. Als Laser werden hauptsächlich Excimer- Laser genutzt. Die verwandten Techniken umfassen die PRK ("Photo Refractive Keratectomy"), LASIK (Laser-in-situ-Keratomileusis) und LASEK (Laser Epithelial Keratomileusis). Hierbei wird die Oberflächenform und auf diese Weise die Brennweite der Cornea verändert. Als Verfahren werden sowohl sogenannte Breitstrahl-Abtragungsverfahren als auch scannende Abtragungsverfahren eingesetzt. Beim scannenden Verfahren wird eine Scanner- Einrichtung verwendet, um den zur Behandlung genutzten Laserstrahl über den Bereich des Auges zu bewegen, in dem die Behandlung ausgeführt werden soll.
- Das LASIK-Verfahren ist gegenwärtig das am häufigsten angewendete Laserverfahren zur Korrektur der Fehlsichtigkeit. Die LASIK ist eine Kombination einer operativen Schnittechnik (Keratomileusis) mit der PRK. Bei der LASIK wird zunächst eine Hornhautscheibe des Auges ("Flap") geschnitten und anschließend vergleichbar einem "Buchdeckel" weggeklappt. Danach kann mit Hilfe von ultravioletter Laserstrahlung (UV-Laserstrahlung) Gewebe der Cornea abgetragen werden, um die Fehlsichtigkeit zu korrigieren. Abschließend wird die Hornhautscheibe wieder zurückgeklappt. Die Schnittechnik, verbunden mit der Genauigkeit des Lasers ermöglicht eine gute Vorhersagbarkeit des Behandlungsergebnisses, auch bei hohen Korrekturen, und eine schnelle Rehabilitation.
- In der Druckschrift US 5,984,916 wurde die Nutzung von Laserstrahlung mit Impulsen, die sehr kurze Impulsdauern im Bereich von Femtosekunden (fs) aufweisen, zum Schneiden der Hornhautscheibe vorgeschlagen. Darüber hinaus sind Verfahren zur sogenannten intrastromalen refraktiven Chirurgie mit Hilfe ultrakurzer Impulse entwickelt wurden (Der Ophthalmologe: 98 (2001 623).
- Die Nutzung von fs-Impulsen zum Schneiden der Hornhaut einerseits und von UV- Laserstrahlung zum Abtragen der Oberfläche der Cornea andererseits ist für den Anwender dieser Behandlungsmethode schwierig zu handhaben, da zwei sehr unterschiedliche Lasersysteme in den Prozeß der Behandlung des Auges eingebunden werden müssen. Beide Lasersysteme müssen so ausgestattet sein, daß die über das Auge scannende Laserstrahlung keine ungewollte Beschädigung des Auges verursacht. Dieses erfordert einen hohen gerätetechnischen Aufwand.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren für refraktive Laserchirurgie zu schaffen, welche für den Anwender dieser Behandlungsmethode zur Fehlsichtigkeitskorrektur einfacher handhabbar sind und den Sicherheitsstandard beim Ausführen des chirurgischen Eingriffs verbessern.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 14 gelöst.
- Ein wesentlicher Vorteil, welcher mit der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erreicht ist, besteht darin, daß keine getrennten Scanner-Vorrichtungen zum Applizieren der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung benötigt werden. Auf diese Weise ergeben sich Material- und Kosteneinsparungen. Die neue Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie weist darüber hinaus eine kompakte Bauweise auf und benötigt deshalb weniger Platz in den Behandlungsräumen. Bei dem Schneiden der Hornhaut und dem anschließenden Abtragen der Oberfläche der Cornea muß das zu korrigierende Auge nur bezüglich einer Scanner-Einrichtung positioniert werden. Zwischen den Verfahrensschritten zum Anwenden der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung muß die Scanner-Einrichtung nicht gewechselt werden, so daß die relative Position des zu behandelnden Auges zu der Scanner-Einrichtung erhalten bleibt.
- Es besteht weiterhin der Vorteil, daß das Vorsehen ein und derselben Scanner-Einrichtung für die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung während der Fehlsichtigkeitskorrektur am Auge das Überwachen von Sicherheitsstandards nur an der einen gemeinsamen Scanner-Einrichtung notwendig macht. Der Aufwand zur Gewährleistung der Sicherheitsanforderungen wird auf diese Weise vermindert.
- Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich ein optischer Weg der Laserstrahlung mit fs-Impulsen von dem einen optischen Ausgang zu der gemeinsamen Scanner-Einrichtung und ein anderer optischer Weg der UV-Laserstrahlung von dem anderen optischen Ausgang zu der gemeinsamen Scanner-Einrichtung zumindest teilweise überlappen, so daß ein gemeinsamer optischer Teilweg gebildet ist. Hierdurch ist es nicht notwendig, daß Sicherheitsvorkehrungen, wie beispielsweise ein Schalter zum Blockieren der Laserstrahlung, sowohl für die Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch für die UV-Laserstrahlung vorzusehen. Es reicht aus, die Sicherheitsvorkehrungen im Bereich des gemeinsamen optischen Teilwegs zu treffen.
- Zum Ausbilden des gemeinsamen optischen Teilwegs ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein optisches Bauelement zum Einkoppeln der Laserstrahlung mit fs-Impulsen aus dem einen optischen Ausgang und/oder der UV-Laserstrahlung aus dem anderen optischen Ausgang in den gemeinsamen Teilweg vorgesehen. Bei dem optischen Bauelement kann es sich beispielsweise um einen geteilten Spiegel, einen dichroitischen Spiegel, ein Prisma oder ein diffraktiv-optisches Element handeln.
- Eine mit wenig Aufwand ausführbare Möglichkeit zur Gewährleistung von Sicherheitsanforderungen, insbesondere hinsichtlich des Blockierens der Laserstrahlung im Fall von Gefahrenmomenten beim Ausführen der Fehlsichtigkeitskorrektur, ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß Sicherheitsmittel im Bereich des optischen Teilwegs angeordnet sind, so daß mit Hilfe der Sicherheitsmittel eine Beeinflussung der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Strahlung ausführbar ist.
- Der gerätetechnische Aufwand bei der Herstellung der Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie ist bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung dadurch vermindert, daß die Scanner-Einrichtung ein optisches Umlenkmittel zum Umlenken der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung aufweist. Als optisches Umlenkmittel kann beispielsweise ein Spiegel genutzt werden, dessen Oberfläche beschichtet ist, so daß die Wellenlänge der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die Wellenlänge der UV-Laserstrahlung reflektiert werden.
- Eine gemeinsame Beeinflußung der Ausbreitung der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung mit Hilfe gemeinsamer optischer Bauelemente, beispielsweise zur Gewährleistung von Sicherheitsstandards, wird bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die eine Laserstrahlungsquelle und die andere Laserstrahlungsquelle in eine Laserstrahlungseinrichtung mit einem optischen Ausgang integriert sind, wobei durch den optischen Ausgang der Laserstrahlungseinrichtung die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung ausgegeben werden.
- Eine kompakte und kostengünstige Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch geschaffen, daß eine gemeinsame Pumpquelle zum optischen Pumpen der einen Laserstrahlungsquelle und der anderen Laserstrahlungsquelle vorgesehen ist.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann einen kaskadierten Summenfrequenzmischer zum Erzeugen der UV-Laserstrahlung vorsehen. Auf diese Weise kann Laserstrahlung aus dem nahen Infrarotbereich in UV-Strahlung umgewandelt werden, was den Vorteil hat, daß die Nachteile der Excimer-Laser, wie schlechtes Strahlprofil und giftige Verbrauchsmaterialien, vermieden werden.
- Vorteilhaft sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß der kaskadierte Summenfrequenzmischer ein Frequenzvervierfacher ist, beispielsweise der Art (ω + ω → 2ω; 2ω + 2ω → 4ω) oder (ω + ω → 2ω; ω + 2ω → 2ω; ω + 2ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω). Hierdurch können Wellenlängen ≥ 205 nm erzeugt werden, die allerdings oberhalb der bisher klinisch zugelassenen Wellenlänge von 193 nm liegen. Bei einer Frequenzvervierfachung in drei Schritten sind auch UV-Wellenlängen deutlich unterhalb von 200 nm möglich.
- Es kann vorgesehen sein, daß die andere Laserstrahlungsquelle ein Excimer-Laser ist.
- Um eine optimale Laserbehandlung auch zu gewährleisten, wenn sich das Zielobjekt, beispielsweise das Auge, bewegt, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung eine Verfolgeeinrichtung zum Verfolgen einer Bewegung des Zielobjekts vor, wobei die Verfolgeeinrichtung mit der Scanner-Einrichtung gekoppelt ist, so daß das Scannen des Zielobjekts mit der Laserstrahlung in Abhängigkeit von Meßergebnissen der Verfolgeeinrichtung ausgeführt werden kann.
- Die eine Laserstrahlungsquelle ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Faserlaser-Verstärkersystem mit Impulsenergien im Bereich von bis zu einigen µJ und Impulsfolgefrequenzen im Bereich von bis zu 1 MHz. Die hohen Folgefrequenzen haben den Vorteil, daß die Bearbeitungsdauer beim Anwenden der Laserstrahlung verkürzt ist.
- Die in den vorhergehenden Abschnitten beschriebenen Vorteile der Vorrichtung und ihrer Weiterbildungen entfalten insbesondere bei einer Verwendung der Vorrichtung zum Ausführen eines LASIK-Verfahrens am Auge ("LASIK" - Laser-in-situ-Keratomileusis) vorteilhafte Wirkungen, da sowohl das Schneiden einer Hornhautscheibe als auch das Abtragen der Cornea mit Hilfe derselben Vorrichtung ausgeführt werden können.
- Die abhängigen Verfahrensansprüche weisen die in Verbindung mit den zugehörigen Vorrichtungsansprüchen genannten Vorteile entsprechend auf.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher erläutert.
- Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie ein Lasergerät 1, einen Pumplaser 2 zum optischen Pumpen einer Laserstrahlungsquelle 3 zum Erzeugen von Laserstrahlung mit fs-Impulsen und einer anderen Laserstrahlungsquelle 4 für UV-Laserstrahlung. Als Pumplaser 2 werden vorzugsweise diodengepumte Festkörper-Laser benutzt, die Licht mit einer Wellenlänge im nahen Infrarotbereich erzeugen, beispielsweise 1064 nm oder 1054 nm. Durch anschließende Frequenzverdopplung entsteht eine Pump-Strahlung im grünen Spektralbereich.
- Mit Hilfe des Pumplasers 2 werden die eine Laserstrahlungsquelle 3 und die andere Laserstrahlungsquelle 4 angeregt, die beide beispielsweise als ein Ti : Sa-Laser ausgebildet sind.
- Eine Frequenzkonversion des Ti : Sa-Lasers ermöglicht die Erschließung eines Bereiches unterhalb von 210 nm mittels der Verdopplung des frequenzverschobenen Ti : Sa-Lasers bei 840 nm bzw. mittels sequentieller Summenfrequenzmischung von 795 nm (Verstärkungsmaximum) zu Strahlung unterhalb von 200 nm. Gleichzeitig bietet das aktive Lasermaterial Ti : Saphir aufgrund seiner hohen Bandbreite die Möglichkeit sehr kurze Impulse, beispielsweise fs-Impulse zu erzeugen und zu verstärken.
- In der anderen Lichtquelle 4 wird zum Erzeugen der UV-Laserstrahlung das Ausgangslicht einer Ursprungsstrahlungsquelle 5 mit Hilfe eines kaskadierten Summenfrequenzmischers 6 frequenzvervielfacht. Mit Hilfe des kaskadierten Summenfrequenzmischers 6 kann beispielsweise eine Frequenzvervierfachung ausgeführt werden: (1) ω + ω → 2ω; 2ω + 2ω → 4ω, oder (2) ω + ω → 2ω; ω + 2ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω. Auf diese Weise ist es möglich, ausgehend von der Ursprungsstrahlungsquelle 5, die Licht im nahen Infrarot-Bereich zur Verfügung stellt, UV-Laserstrahlung mit Wellenlängen im Bereich oberhalb und unterhalb von 200 nm zu erzeugen.
- Alternativ kann als Strahlungsquelle für die UV-Laserstrahlung ein Excimer-Laser genutzt werden. Diese Art von Lasern wird wegen der guten Verfügbarkeit gegenwärtig in der Ophthalmologie zur Fehlsichtigkeitskorrektur fast ausschließlich eingesetzt, beispielsweise als ArF : Excimer-Laser. Excimer-Laser weisen im Vergleich zu Ti : Sa-Lasern allerdings eine relativ schlechte Strahlqualität auf und benötigen zum Betrieb ein giftiges/ätzendes Gas (Fluor) als Verbrauchsmaterial, was Risiken bei der Gaserzeugung und der Bevorratung des Gases in den Behandlungsräumen bedingt.
- Die Laserstrahlung mit fs-Impulsen verläßt die eine Laserstrahlungsquelle 3 durch einen optischen Ausgang 7 und wird mit Hilfe eines optischen Umlenkbauteils 8, beispielsweise einem Spiegel oder einem Prisma, umgelenkt. Die UV-Laserstrahlung verläßt die andere Laserstrahlungsquelle 4 durch einen optischen Ausgang 9. Mit Hilfe eines optischen Bauelements 10 werden die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung in einen gemeinsamen optischen Weg 11 eingekoppelt. Bei dem optischen Bauelement 10 kann es sich beispielsweise um einen geteilten Spiegel, einen dichroitischen Spiegel, ein Prisma oder ein geeignetes diffraktiv-optisches Element handeln. Die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung verlassen das Lasergerät 1 durch einen Lasergerät-Ausgang 30. Mit Hilfe einer Übertragungsoptik 12 werden die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung zu einem Scanner 13 übertragen, welcher genutzt wird, um die Laserstrahlung auf ein Zielobjekt 14 zu koppeln. Zum Umlenken der Laserstrahlung, sowohl der Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch der UV-Laserstrahlung, auf das Zielobjekt 14 sind Umlenkmittel 40 des Scanners 13 in geeigneter Weise gestaltet, beispielsweise mittels einer Oberflächenbeschichtung, so daß Laserstrahlung mit verschiedenen Wellenlänge umgelenkt werden kann. Nach dem Umlenken gelangt die Laserstrahlung durch eine Fokussiereinrichtung 15 zum Fokussieren der Laserstrahlung auf das Zielobjekt 14.
- Eine Verfolgungseinrichtung 16 ("Tracking"-Einrichtung) ist vorgesehen, um beim Scannen des Zielobjekts 14 mit der Laserstrahlung Bewegungen des Zielobjekts 14 zu berücksichtigen. Es ist hierdurch möglich, beim Scannen des Zielobjekts 14 unmittelbar auf Bewegungen des Zielobjekts 14 zu reagieren, so daß die Laserstrahlung mit großer Präzision auf der Oberfläche des Zielobjekts 14 positioniert werden kann.
- Mit Hilfe eines Beobachtungssystems 17 können die einzelnen Behandlungsschritte der refraktiven Laserchirurgie auf dem Zielobjekt 14 beobachtet werden.
- Zum Betreiben des Lasergeräts 1 sind gemäß Fig. 1 weiterhin eine Kühlvorrichtung 18, insbesondere zum Kühlen des Pumplasers 2, eine Stromversorgung 19 sowie eine Steuervorrichtung 20 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 20 ist mit einer Bedieneinheit 21 verbunden, so daß ein Nutzer mit Hilfe der Bedieneinheit 21 das Lasergerät 1 steuern kann. Die Steuereinrichtung 20 ist darüber hinaus über eine Leitung 23 mit der Scannereinrichtung 13 verbunden.
- In dem gemeinsamen optischen Weg 11 ist ein Sicherheitsbauteil 22 zum Durchlassen und Blockieren der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung vorgesehen. Mittels des Öffnen und Schließens des Sicherheitsbauteils 22 werden sowohl die Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch die UV-Laserstrahlung für die Behandlung des Zielobjekts 14 zu der Scanner-Einrichtung 13 durchgelassen oder blockiert. Auf diese Weise ist lediglich die Überwachung des Sicherheitsbauteils 22 notwendig, um in einem Gefahrenmoment sämtliches auf das Zielobjekt einfallende Therapie-Laserstrahlung zu blockieren. Das Sicherheitsbauteil 22 kann an einem beliebigen Ort entlang des gemeinsamen optischen Teilwegs 11 angeordnet sein, um die beschriebene Funktion zu erfüllen, beispielsweise unmittelbar an dem Lasergerät-Ausgang 30 oder vor der Scanner-Einrichtung 13.
- Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung ist eine refraktive Laserchirurgie ausführbar, bei der mit Hilfe der Laserstrahlung mit fs-Impulsen eine Hornhautscheibe des Auges ("Flap") geschnitten wird. Die Hornhautscheibe kann dann zur Seite geklappt werden, um mit Hilfe der UV-Laserstrahlung die Fehlsichtigkeitskorrektur an der Cornea vorzunehmen. Die Verwendung von Ti : Sa-Lasern hat hierbei den Vorteil, daß das aktive Lasermaterial Ti : Saphir sehr hohe Folgefrequenzen für die verstärkte Laserstrahlung (1 kHz) ermöglicht. Dieses führt seinerseits dazu, daß die Zeit für das Schneiden der Hornhautscheibe und die anschließende Ablation der Cornea für die refraktive Korrektur des Auges mittels der UV-Laserstrahlung wegen der hohen Folgefrequenzen vermindert werden kann. Hierbei ermöglichen Ti : Sa-Laser Impulsfrequenzen bis in den Bereich von einigen 100 kHz. Der Vorteil der Zeiteinsparung besteht unabhängig vom Lasermedium jedoch auch bei anderen Laserstrahlungsquellen mit hohen Folgefrequenzen.
- Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
Claims (21)
1. Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie an einem Zielobjekt (14) mit einer
Laserstrahlungsquelle (3), die einen optischen Ausgang (7) für Laserstrahlung mit fs-Impulsen
aufweist, einer anderen Laserstrahlungsquelle (4), die einen anderen optischen Ausgang (9)
für UV-Laserstrahlung aufweist, und einer gemeinsamen Sanner-Einrichtung (13) zum
Scannen des Zielobjekts (14) mit der Laserstrahlung mit fs-Impulsen aus dem einen
optischen Ausgang (7) und der UV-Laserstrahlung aus dem anderen optischen Ausgang (9).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein optischer
Weg der Laserstrahlung mit fs-Impulsen von dem einen optischen Ausgang (7) zu der
gemeinsamen Scanner-Einrichtung (13) und ein anderer optischer Weg der UV-
Laserstrahlung von dem anderen optischen Ausgang (9) zu der gemeinsamen Scanner-
Einrichtung (13) zumindest teilweise überlappen, so daß ein gemeinsamer optischer
Teilweg (11) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein optisches Bauelement
(10) zum Einkoppeln der Laserstrahlung mit fs-Impulsen aus dem einen optischen
Ausgang (7) und/oder der UV-Laserstrahlung aus dem anderen optischen Ausgang (9) in den
gemeinsamen optischen Teilweg (11).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Sicherheitsmittel (22) im Bereich des optischen Teilwegs (11) angeordnet sind, so daß mit Hilfe der
Sicherheitsmittel (22) eine Beeinflußung der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der
UV-Laserstrahlung ausführbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scanner-Einrichtung (13) ein optisches Umlenkmittel zum Umlenken sowohl der
Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch der UV-Laserstrahlung aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Laserstrahlungsquelle (3) und die andere Laserstrahlungsquelle (4) in eine
Laserstrahlungseinrichtung (1) mit einem optischen Ausgang (30) integriert sind, wobei
durch den optischen Ausgang (30) der Laserstrahlungseinrichtung (1) die Laserstrahlung
mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung ausgegeben werden.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine gemeinsame, vorzugsweise diodengepumte Pumpquelle (2) zum optischen Pumpen
der einen Laserstrahlungsquelle (3) und der anderen Laserstrahlungsquelle (4).
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen kaskadierten Summenfrequenzmischer (6) zum. Erzeugen der UV-Laserstrahlung.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kaskadierten
Summenfrequenzmischer (6) ein Frequenzvervierfacher ist, beispielsweise der Art
(ω + ω → 2w : 2ω + 2ω → 4ω) oder (ω + ω → 2ω; 2ω + ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
andere Laserstrahlungsquelle (4) ein Excimer-Laser ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verfolgeeinrichtung (16) zum Verfolgen einer Bewegung des Zielobjekts (14)
vorgesehen ist, und daß die Verfolgeeinrichtung (16) mit der Scanner-Einrichtung (13)
gekoppelt ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Laserstrahlungsquelle (3) ein Faserlaser-Verstärkersystem mit
Impulsenergien im Bereich von etwa einigen µJ und Impulsfolgefrequenzen im Bereich bis zu
1 MHz ist.
13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Ausführen eines
LASIK-Verfahrens an einem Auge ("LASIK" - Laser-in-situ-Keratomileusis).
14. Verfahren für refraktive Laserchirurgie an einem Zielobjekt (14), wobei mit einer
Laserstrahlungsquelle (3) Laserstrahlung mit fs-Impulsen und einer anderen
Laserstrahlungsquelle (4) UV-Laserstrahlung erzeugt werden, und wobei die Laserstrahlung mit
fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung über eine gemeinsame Sanner-Einrichtung (13)
zum Scannen auf das Zielobjekt (14) geleitet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Laserstrahlung mit fs-Impulsen von einem optischen Ausgang (7) zu der gemeinsamen Scanner-
Einrichtung (13) entlang eines optischen Wegs ausbreitet, daß sich die
UV-Laserstrahlung von einem anderen optischen Ausgang (9) zu der gemeinsamen Scanner-
Einrichtung (13) entlang eines anderen optischen Wegs ausbreitet, und daß sich die
Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung hierbei zumindest teilweise
entlang eines gemeinsamen optischen Teilwegs (11) ausbreiten, in dem sich der optische
Weg und der andere optische Weg überlappen.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Laserstrahlung mit fs-Impulsen aus dem einen optischen Ausgang (7) und/oder die
UV-Laserstrahlung aus dem anderen optischen Ausgang (9) mit Hilfe eines optischen Bauelements
(10) in den gemeinsamen optischen Teilweg (4) eingekoppelt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung mit Hilfe eines optischen
Umlenkmittels der Scanner-Einrichtung (13) umgelenkt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die eine Laserstrahlungsquelle (3) und die andere Laserstrahlungsquelle (4) in eine
Laserstrahlungseinrichtung (1) mit einem optischen Ausgang integriert sind, so daß die
Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung durch den optischen Ausgang der
Laserstrahlungseinrichtung (1) ausgegeben werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die eine Laserstrahlungsquelle (3) und die andere Laserstrahlungsquelle (4) mit einer
gemeinsamen Pumplichtquelle (18) optisch gepumpt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels der Laserstrahlung mit fs-Impulsen eine Hornhautscheibe eines Auges geschnitten
und mittels der UV-Laserstrahlung eine Fehlsichtigkeitskorrektur des Auges ausgeführt
wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß
das Scannen des Zielobjekts (14) mit Hilfe der Scanner-Einrichtung (13) in Abhängigkeit
von Meßergebnissen einer an die Scanner-Einrichtung (13) gekoppelten
Verfolgeeinrichtung (16) zum Verfolgen einer Bewegung des Zielobjekts (14) ausgeführt wird.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10206663A DE10206663A1 (de) | 2002-01-10 | 2002-02-15 | Vorrichtung und Verfahren für refraktive Laserchirurgie |
| EP03729235A EP1467686A2 (de) | 2002-01-10 | 2003-01-09 | Gerät und verfahren zur refraktiven laserchirurgie |
| AU2003235803A AU2003235803A1 (en) | 2002-01-10 | 2003-01-09 | Device and procedure for refractive laser surgery |
| JP2003557460A JP2005512759A (ja) | 2002-01-10 | 2003-01-09 | 屈折性レーザー外科手術用装置及び工程 |
| PCT/EP2003/000136 WO2003057100A2 (en) | 2002-01-10 | 2003-01-09 | Device and procedure for refractive laser surgery |
| US10/501,567 US7721743B2 (en) | 2002-01-10 | 2003-01-09 | Device and procedure for refractive laser surgery |
| US12/785,663 US8313479B2 (en) | 2002-01-10 | 2010-05-24 | Device and procedure for refractive laser surgery |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10200763 | 2002-01-10 | ||
| DE10206663A DE10206663A1 (de) | 2002-01-10 | 2002-02-15 | Vorrichtung und Verfahren für refraktive Laserchirurgie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10206663A1 true DE10206663A1 (de) | 2003-08-14 |
Family
ID=27587956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10206663A Withdrawn DE10206663A1 (de) | 2002-01-10 | 2002-02-15 | Vorrichtung und Verfahren für refraktive Laserchirurgie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10206663A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10358927A1 (de) * | 2003-12-16 | 2005-07-21 | Carl Zeiss Meditec Ag | Laservorrichtung und Verfahren zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlung |
| WO2010086692A1 (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | Technolas Perfect Vision Gmbh | System and method for refractive surgery with augmentation by intrastromal corrective procedures |
| WO2010105637A1 (de) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Wavelight Gmbh | Lasereinrichtung für die ophthalmologie |
| EP2337533A1 (de) * | 2008-08-01 | 2011-06-29 | Technolas Perfect Vision GmbH | Kombination von excimer-laser-ablation und femtosecond-laser-technologie |
| US8460279B2 (en) | 2009-03-17 | 2013-06-11 | Wavelight Ag | Ophthalmic laser apparatus |
-
2002
- 2002-02-15 DE DE10206663A patent/DE10206663A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10358927A1 (de) * | 2003-12-16 | 2005-07-21 | Carl Zeiss Meditec Ag | Laservorrichtung und Verfahren zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlung |
| DE10358927B4 (de) | 2003-12-16 | 2021-09-09 | Carl Zeiss Meditec Ag | Laservorrichtung und Verfahren zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlung |
| EP2337533A1 (de) * | 2008-08-01 | 2011-06-29 | Technolas Perfect Vision GmbH | Kombination von excimer-laser-ablation und femtosecond-laser-technologie |
| WO2010086692A1 (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | Technolas Perfect Vision Gmbh | System and method for refractive surgery with augmentation by intrastromal corrective procedures |
| WO2010105637A1 (de) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Wavelight Gmbh | Lasereinrichtung für die ophthalmologie |
| CN102355875A (zh) * | 2009-03-17 | 2012-02-15 | 威孚莱有限公司 | 用于眼科的激光装置 |
| JP2012520695A (ja) * | 2009-03-17 | 2012-09-10 | ウェイブライト ゲーエムベーハー | 眼科用レーザ装置 |
| US8460279B2 (en) | 2009-03-17 | 2013-06-11 | Wavelight Ag | Ophthalmic laser apparatus |
| AU2009342284B2 (en) * | 2009-03-17 | 2013-10-24 | Alcon Inc. | Laser device for ophthalmology |
| CN102355875B (zh) * | 2009-03-17 | 2014-07-30 | 威孚莱有限公司 | 用于眼科的激光装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1537841B1 (de) | Vorrichtung zur Behandlung von Trübungen und/oder Verhärtungen eines ungeöffneten Auges | |
| DE69232640T2 (de) | Vorrichtung für hornhautchirurgie | |
| EP1909718B1 (de) | Verfahren zum bearbeiten eines organischen materials | |
| DE69832079T2 (de) | Kurzgepulster parametrischer mittel-infrarot-generator zur chirurgie | |
| EP1628606B2 (de) | Vorrichtung zum präzisen bearbeiten von material | |
| DE10358927B4 (de) | Laservorrichtung und Verfahren zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlung | |
| DE102008011811B3 (de) | Dentales Laserbearbeitungsgerät zur Bearbeitung von Zahnmaterial | |
| US8313479B2 (en) | Device and procedure for refractive laser surgery | |
| DE102008005053A1 (de) | Laserkorrektur von Sehfehlern an der natürlichen Augenlinse | |
| EP2408410B1 (de) | Lasereinrichtung für die ophthalmologie | |
| DE102012007272B4 (de) | Lasereinrichtung und Verfahren zur Konfiguration einer solchen Lasereinrichtung | |
| WO2010060443A1 (de) | System für die ophthalmologie oder dermatologie | |
| EP1261290B1 (de) | Medizinisches laserbehandlungsgerät | |
| EP2525750A1 (de) | Einrichtung zur schneidenden bearbeitung der humanen kornea | |
| EP1787607B1 (de) | Anordnung zur Durchführung chirurgischer Laserbehandlungen des Auges | |
| WO2016156190A1 (de) | Ophthalmologische lasertherapievorrichtung | |
| DE10206663A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren für refraktive Laserchirurgie | |
| DE102013004482A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Stabilisierung der Augenhornhaut | |
| DE19943735B4 (de) | Vorrichtung zur Bestrahlung des Auges | |
| EP1792592B1 (de) | Anordnung zur Durchführung chirurgischer Laserbehandlungen des Auges | |
| DE102024105034A1 (de) | Ophthalmologisches Lasertherapiesystem und -verfahren, Strahlteiler für ein Lasertherapiesystem, Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten sowie Softwareprodukt zum Durchführen der genannten Verfahren | |
| DE102023124729A1 (de) | Vorrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten, Kontaktelement, Behandlungsvorrichtung, Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten, Verfahren zur refraktiven Korrektur | |
| DE102024201442A1 (de) | Kompaktes Scanobjektiv zur Verwendung in einem ophthalmologischen Lasertherapiegerät | |
| EP1972313A1 (de) | Ophthalmologische Vorrichtung für die refraktive Korrektur eines Auges | |
| WO2025114439A1 (de) | Ophthalmologisches lasertherapiesystem und –verfahren, strahlteiler für ein lasertherapiesystem, verfahren und vorrichtung zur erzeugung von steuerdaten sowie softwareprodukt zum durchführen der genannten verfahren |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |