控制眼科手术激光器的方法、治疗装置、计算机程序以及计算机可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种控制眼科手术激光器(18)的方法，用于从具有角膜(44)的前实际界面(16)和角膜(44)的后实际界面(14)的角膜(44)中移除体积体(12)，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
控制眼科手术激光器的方法、治疗装置、计算机程序以及计算机可读介质


[0001]本专利技术涉及一种控制眼科手术激光的方法，用于借助治疗装置从具有角膜前界面和角膜后界面的眼睛的人类或动物角膜中移除体积体。此外，本专利技术涉及治疗装置、计算机程序以及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]由于炎症、损伤或自然疾病以及近视或远视等视觉障碍引起的角膜混浊和疤痕会损害视力。尤其是当角膜的这些病理和/或非自然改变区域位于眼视觉轴上时，清晰的视力会受到很大的干扰。以已知方式，通过所谓的光疗性角膜切除术(PTA)，借助烧蚀作用的激光，例如准分子激光，消除由此改变的区域。然而，只有当角膜的病理和/或非自然改变区域位于角膜的表层时，这才可能实现。位于更深的区域，尤其是基质内的区域，无法通过烧蚀激光方法到达。这里，必须采取额外的措施，例如通过额外的角膜切口暴露更深的区域。
[0003]尤其是，为了能够对患者进行有利的治疗，重要的是准确地知道体积体必须如何成形以能够对视觉障碍进行相应的矫正。这种形状的确定非常昂贵，而且计算量很大。
[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种用于控制眼科手术激光器的方法和治疗装置，用于将体积体从人类或动物角膜分离，从而克服现有技术的缺点。
[0005]专利技术概述
[0006]该目的通过根据独立权利要求的方法、治疗装置、计算机程序以及计算机可读介质来解决。在各自的从属权利要求中规定了具有本专利技术方便开发的有利配置，其中该方法的有利配置将被视为治疗装置、计算机程序和计算机可读介质的有利配置，反之亦然。
[0007]本专利技术的一个方面涉及一种控制眼科手术激光的方法，用于借助治疗装置从具有角膜前实际界面和角膜后实际界面的人类或动物角膜中移除体积体。借助治疗装置的控制装置，根据角膜的至少一个预设参数预设后实际界面。借助控制装置确定角膜的第一成像点。借助控制装置，基于数学模型，根据后实际界面和第一成像点确定前目标界面。通过预设所确定的前目标界面，确定要生成的体积体的形状。实现用于生成体积体的控制数据，以便在从角膜移除体积体后，前实际界面对应于确定的前目标界面。
[0008]因此，允许基于数学模型确定体积体，以便可以减少或改善患者的相应矫正或视觉障碍，并且在移除体积体后，相应的疾病或损伤不再导致视觉缺陷或仅在较低程度上导致视觉缺陷。
[0009]因此，该问题的解决方案尤其是基于后实际界面来确定前目标界面，其尤其是先前已经例如通过患者数据来确定的。然后，将前实际界面与前目标界面进行比较，并在此基础上，依次确定要移除的体积和/或体积体的形状。在移除体积体后，确定的前目标界面依次由前实际界面形成。
[0010]因此，本专利技术特别涉及这样的事实，即通过将入射波辐射转化为角膜，特别是通过前界面，产生出射波辐射，特别是通过后界面，其又特别聚焦于成像点，从而可以确定相应
的校正。其中，第一成像点尤其例如对应于患者视网膜上的点，使得出射波前依次对应地适应于视网膜，从而减少相应的视觉障碍。
[0011]因此，特别建议基于后实际界面和待确定的前目标界面，通过角膜改变前目标界面上的入射波前，从而使其对应于预设的出射波前，然后聚焦在第一成像点上，以便患者可以相应地光学处理出射波前。
[0012]其中，前界面尤其可以基于参数z
a
(x
a
,y
a
)来确定，其中索引a依次对应于输入表面的坐标。输出表面，即后实际界面，依次基于函数z
b
(x
b
,y
b
)描述，其中索引b依次对应于输出表面，即后界面。其中，z尤其对应于入射光波的方向，其中该方向也可以称为眼睛的光轴。通常，它与输入表面基本呈矩形，因此是前界面。因此，目标是基于预设的后实际界面来描述输入函数，从而描述前目标界面。其中，第一成像点具体由成像点上的焦距(f)描述，使得可以写成z＝f
b
。此外，z还取决于角膜的深度(T)或延伸长度、以及眼睛前方的焦距，这可以用f
a
来描述。
[0013]通过应用Snell定律，公式得出：
[0014][0015][0016][0017]其中z
bx
对应于位置x
b
和y
b
处的偏导数，并且z
b y
b
对应于位置x
b
处的偏导数。其中，S和D仅依赖于输出表面，其中L同时依赖于输入表面和输出表面。D表示“物点”与透镜撞击点之间的三维距离，此时光束撞击透镜表面，目前，D表示视网膜与后角膜表面之间的三维距离。L对应于角膜内光束路径的长度。S对应于辅助参数，并指示总斜率。
[0018]根据笛卡尔坐标系进行相应分离，得出以下公式：
[0019][0020][0021][0022]在此基础上，可以使用以下公式创建数学模型：
[0023][0024][0025][0026]其中
[0027]g≡(z
b
‑
f
a
‑
T)Z2+qZ+z
b
(n2‑
1)
[0028]p≡
‑
sgn(f
b
)D+f
b
‑
f
a
[0029]q≡x
b
X+y
b
Y
‑
np+n2T
[0030]现在，该数学模型根据后实际界面分析描述前目标界面的形状。现在，基于该前目标界面和前实际界面(尤其可以由患者信息预设)，可以确定要移除的体积体的形状。然后，例如，基于前实际界面与前目标界面之间的差异，可以依次确定体积体，必须移除体积体才能从前实际界面到前目标界面。
[0031]尤其是，提供数学模型，以便可以从数学上确定不同的结果，其中物理上只有一个对应于费马变分原理的单一解，并生成最小光学长度。这反过来又可以被视为解决方案。
[0032]因此，总体上建议，对于预设的后实际界面和其波长前改变，分别可以确定前目标界面，该前目标界面又必须根据视网膜上的成像点形成，以便可以限制或纠正视觉障碍。
[0033]尤其是，确定体积体的位置和/或形状，以便将其从角膜基质中移除。尤其是，体积体至少在上皮下方(朝向视网膜)生成，最好在Bowman膜下方生成。在确定体积体的形状时，尤其要考虑上皮和/或Bowman膜。因此，前界面可以优选地视为与Bowman膜相邻的基质的界面。后界面也可视为基质与Dua层之间的界面。此外，还可以例如考虑内皮细胞层。
[0034]根据有利的配置形式，在数学模型中，第二成像点借助于控制装置以预设距离预设在与所述眼睛的视网膜相对的角膜的一侧。具体地，可以在眼睛前面确定第二成像点，以便例如描述患者的近视。例如，可以确定使得患者获得5到50厘米范围内的第二成像点，特别是10到40厘米范围内的第二成像点，从而可以例如看到(例如)读取该范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制眼科手术激光器(18)的方法，用于借助治疗装置(10)从具有角膜(44)的前实际界面(16)和角膜(44)的后实际界面(14)的眼睛(42)的人类或动物角膜(44)中移除体积体(12)，包括以下步骤：
‑
借助所述治疗装置(10)的控制装置(20)，根据所述角膜(44)的至少一个预设参数预设所述后实际界面(14)；
‑
借助所述控制装置(20)确定所述角膜(44)的第一成像点(48)；
‑
借助所述控制装置(20)，基于数学模型(M)，根据所述后实际界面(14)和所述第一成像点(48)确定前目标界面(46)；
‑
通过预设所确定的前目标界面(46)，确定要生成的体积体(12)的形状；和
‑
生成用于生成所述体积体(12)的控制数据，以便在从所述角膜(44)移除所述体积体(12)后，所述前实际界面(16)对应于确定的前目标界面(46)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数学模型(M)中，第二成像点(52)借助所述控制装置(20)以预设距离预设在与所述眼睛(42)的视网膜(50)相对的角膜(44)的一侧。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数学模型(M)中，第二成像点(54)以无穷远处预设在与所述眼睛(42)的视网膜(50)相对的角膜(44)的一侧。4.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助所述数学模型(M)确定散光的校正。5.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助所述数学模型(M)确定球差的校正。6.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述数学模型(M)中考虑所述眼睛(42)中的第一成像点(48)和所述眼睛(42)前方预设距离处的第二成像点(52，54)、以及所述角膜(44)的厚度(T)和所述角膜(44)的折射率(n)。7.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述体积体(12)的形状由所述体积体(12)的中心、和/或所述体积体(12)的几何形状、和/或所述体积体(12)的直径限定。8.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过从所述角膜(44)的前实际界面(16)减去预先确定的角膜(44)的前目标界面(46)，将所述体积体(12)的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：施温德眼科技术解决方式有限公司，
类型：发明
国别省市：