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WO2008131834A1 - Kontaktglas mit markierung - Google Patents

Kontaktglas mit markierung Download PDF

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WO2008131834A1
WO2008131834A1 PCT/EP2008/002458 EP2008002458W WO2008131834A1 WO 2008131834 A1 WO2008131834 A1 WO 2008131834A1 EP 2008002458 W EP2008002458 W EP 2008002458W WO 2008131834 A1 WO2008131834 A1 WO 2008131834A1
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WO
WIPO (PCT)
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contact glass
marking
treatment
cornea
mark
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2008/002458
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mark Bischoff
Gregor Stobrawa
Dirk MÜHLHOFF
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Meditec AG
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Meditec AG filed Critical Carl Zeiss Meditec AG
Publication of WO2008131834A1 publication Critical patent/WO2008131834A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • A61F9/009—Auxiliary devices making contact with the eyeball and coupling in laser light, e.g. goniolenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/08—Accessories or related features not otherwise provided for
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a contact lens for ophthalmic surgery, in particular the femtosecond LASIK (laser in situ keratomileus).
  • a sharply focused beam of a femtosecond laser is guided deliberately in the cornea to at least partially separate the corneal tissue by means of optical breakthroughs in order to either cut a flap, as it does for the subsequent
  • Treatment of the cornea with an excimer laser is needed, or within the
  • Such a device of the Applicant is under the name VISUM AX on the market.
  • the purpose is a so-called contact glass, which is pressed onto the cornea to bring them into the desired shape.
  • the object of the invention is to effectively prevent the multiple use of a contact glass.
  • the contact glass has a mark which can identify the treatment device.
  • this marking manufacturer can be individually introduced into each contact glass, for example in the form of a code, the treatment device checks this code, stores this, and refuses to continue work when it detects a contact glass already used. It is particularly advantageous if the marking can be generated by the treatment device itself, for example by the treatment beam or by another device which, for example, when inserting or removing the contact glass, a mechanical marking or changing optical properties (for example, applying color markings or the like) makes.
  • the marking is made by the treatment beam, this can take place before, during or after the treatment.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a laser processing apparatus for an ophthalmological procedure
  • Fig. 2 is a perspective view of a contact glass for the
  • FIG. 3 is a sectional view of the contact glass of Figure 2.
  • FIG. 1 shows a treatment device for an ophthalmological procedure similar to that described in DE 103 49 297 or US 5549632.
  • the treatment device 1 of FIG. 1 serves to execute an ametropia correction on an eye 2 of a patient in accordance with the known LASIK method.
  • the treatment device 1 has a laser 3 which emits pulsed laser radiation.
  • the pulse duration is, for example, in the femtosecond range, and the laser radiation acts by means of non-linear optical effects in the cornea in the manner described above.
  • the treatment beam 4 delivered by the laser 3 along an optical axis Al falls onto a beam splitter 5 which directs the treatment beam 4 onto a scanning device 6.
  • the scanning device 6 has two scanning mirrors 7 and 8, which are rotatable about mutually orthogonal axes, so that the scanning device 6 deflects the treatment beam 4 two-dimensionally.
  • An adjustable projection optics 9 focuses the treatment beam 4 on or into the eye 2.
  • the projection optics 9 in this case has two lenses 10 and 11.
  • the lens 11 is a contact glass 2 arranged downstream, which is connected via a holder H fixed to the lens 1 1 and thus the beam path of the treatment device 1.
  • the contact glass 12, which will be described in more detail, abuts against the cornea of the eye 2.
  • the optical combination of treatment device 1 with contact glass 2 attached thereto causes the treatment beam 4 to be concentrated in a focus 13 located in the cornea of the eye 2.
  • the scanning device 6, as well as the laser 3 and the projection optics 9, are controlled by a control unit 14 via control lines (unspecified).
  • the control unit 14 determines the position of the focus 13 both transversely to the optical axis Al (by the scanning mirrors 7 and 8) and in the direction of the optical axis Al (by the projection optics
  • the control unit 14 further reads out a detector 15, which reads radiation backscattered by the cornea, which passes through the beam splitter 5 as retro-reflection 16. This can be done confocal imaging. The importance of the detector 15 will be discussed later.
  • the contact glass 12 ensures that the cornea of the eye 2 receives a desired desired shape.
  • the eye 2 is due to the plant of the cornea on the contact glass 12 in a predetermined position to the contact glass 12 and thus to the associated treatment device. 1
  • the focus 13 can be positioned three-dimensionally exactly in the cornea, but also within the contact glass 12.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the contact glass 12.
  • the contact glass 12 has a glass body 20, which is transparent to the treatment beam 4.
  • the treatment beam 4 is coupled; this top 21 is associated with the lens 1 1.
  • the cornea is located on an underside 22 of the contact glass 12. As the sectional view of Figure 3 shows, the bottom 22 is curved in the desired desired shape so that it causes the desired shape of the cornea upon full contact of the eye 2.
  • a flange surface 23 is formed on the contact glass 12, at which the
  • Fastening means which is adapted to the one closure mechanism realizing holder H.
  • the main axis of symmetry of the frusto-conical glass body 20 is adjusted by attachment via the flange surface 23 in fixed connection with the treatment device 21 and fitting the optical axis Al.
  • the marking 24 consists of several zones 25, which are at least partially reflective for the radiation emitted by the laser 3. These zones can form an individual code which uniquely identifies the contact glass, eg in the form of a serial number. This is detected by the detector 15 in conjunction with the controller 14, stored in the controller 14 and compared with the codes already stored in previous treatments. If this comparison shows that the currently inserted contact glass 12 has already been used earlier, the execution of the treatment by the control unit 14 can be prevented until a new, unused contact glass 12 has been inserted.
  • the mark may also be on the top 21 or the bottom 22 of the contact glass 12, d. H. be mounted on the entrance or exit surface of the adapter in the form of any codes.
  • Controller 14 thus recognize whether the treatment beam 4 is directed to a zone 25 and thus successively recognize the marking 24 and thus classify the contact glass as already used.
  • the described method is also applicable to a certain number of
  • the size of scattering centers can be inserted as a marker and thus contain alphanumeric information.
  • the geometric shape of the code is not limited to lines (barcode) but can also be arranged radially or flat.
  • the code can be designed in such a way that even light diffraction can be used as a physical detection effect. It is also possible to evaluate the location at which the scattering centers are located within the contact glass 12 (eg at or near the top 21, at or near the bottom 22, etc.).
  • markers which were not introduced into the contact glass 12 specifically for the purpose described above, but to use those markings which are introduced as a by-product of the use of the contact glass 12, as it were.
  • These markers may e.g. exist in scattering centers which are caused by the laser interaction during the actual treatment, in particular annular or ring segment-like incisions in the surface of the contact glass 12 as they arise at the conclusion of a femtosecond flap procedure.
  • contaminants introduced during the therapy of the contact glass 12 can also be interpreted as a code or marking.
  • the surface ablation can be used or a photochemical interaction within a possibly existing plastic element which leads to a change in the spectral transmission. It is likewise possible to effect refractive index changes within the transparent medium by means of laser radiation and to use this information as a marking.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontaktglas für die Augenchirurgie, insbesondere die Femtosekunden-LASIK. Zur Verhinderung mehrfacher Benutzung weist das Kontaktglas eine Markierung auf, welche von dem Femtosekundenlasersystem ausgewertet wird. Besonders vorteilhaft wird die Markierung durch das Femtosekundenlasersystem selbst erzeugt.

Description

Kontaktglas mit Markierung
Die Erfindung betrifft ein Kontaktglas für die Augenchirurgie, insbesondere die Femtosekunden-LASIK (Laser in situ Keratomileus).
Bei der fs-LASIK wird ein scharf gebündelter Strahl eine Femtosekunden-Lasers gezielt in der Hornhaut gefuhrt, um mittels optischer Durchbrüche das Hornhautgewebe zumindestens teilweise zu trennen, um entweder einen Flap zu schneiden, wie er für die anschließende
Behandlung der Hornhaut mit einem Excimer-Laser benötigt wird, oder innerhalb der
Hornhaut ein im wesentlichen linsenförmiges Gewebestück auszuschneiden, welches anschließend entfernt werden kann um durch die so veränderte Geometrie der Hornhaut deren
Abbildungseigenschaften gezielt zu verändern.
Ein solches Gerät der Anmelderin ist unter der Bezeichnung VISUM AX auf dem Markt.
Der Aufbau und die Funktion eines solchen Gerätes sind beispielsweise in der DE 103 49 297
Al , auf deren kompletten Inhalt hiermit Bezug genommen wird, näher erläutert.
Dabei ist es notwendig, dass die Hornhaut bei dieser Behandlung eine exakt festgelegte Form einnimmt, außerdem ist es günstig wenn Bewegungen des Auges verhindert werden.
Dazu dient ein sogenanntes Kontaktglas, welches auf die Hornhaut gedrückt wird um diese in die gewünschte Form zu bringen.
Üblicherweise ist ein solches Kontaktglas nur zur einmaligen Benutzung vorgesehen. Die
Gründe dafür sind u.a. Keimfreiheit, Verschmutzung durch Rückstände der Behandlung, ggf. auch die Verschlechterung der optischen Eigenschaften durch mehrfachen Gebrauch.
Von diesem Stand der Technik ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung die mehrfache Verwendung eines Kontaktglases effektiv zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kontaktglas eine Markierung aufweist, welche das Behandlungsgerät identifizieren kann.
Dabei kann diese Markierung herstellerseitig individuell in jedes Kontaktglas z.B. in Form eines Codes eingebracht sein, das Behandlungsgerät überprüft diesen Code, speichert diesen ab, und verweigert die Weiterarbeit, wenn es ein bereits benutztes Kontaktglas erkennt. Von besonderem Vorteil ist, wenn die Markierung durch das Behandlungsgerät selbst erzeugbar ist, z.B. durch den Behandlungsstrahl oder auch durch eine andere Vorrichtung, welche z.B. beim Einsetzen oder Entnehmen des Kontaktglases eine mechanische Markierung oder Veränderung optischer Eigenschaften (beispielsweise Aufbringen von Farbmarkierungen o.ä) vornimmt.
Wenn die Markierung durch den Behandlungsstrahl vorgenommen wird kann das vor, während oder nach der Behandlung stattfinden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Laserbearbeitungsvorrichtung für ein augenchirurgisches Verfahren,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktglases für die
Laserbearbeitungsvorrichtung der Figur 1 ,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Kontaktglases der Figur 2.
Figur 1 zeigt ein Behandlungsgerät für ein augenchirurgisches Verfahren ähnlich dem in der DE 103 49 297 bzw. der US 5549632 beschriebenen.
Das Behandlungsgerät 1 der Figur 1 dient dazu, an einem Auge 2 eines Patienten eine Fehlsichtigkeitskorrektur gemäß dem bekannten LASIK- Verfahren auszuführen. Dazu weist das Behandlungsgerät 1 einen Laser 3 auf, der gepulste Laser-Strahlung abgibt. Die Pulsdauer liegt dabei z.B. im Femtosekundenbereich, und die Laserstrahlung wirkt mittels nichtlinearer optischer Effekte in der Hornhaut auf die eingangs beschriebene Art und Weise. Der vom Laser 3 entlang einer optischen Achse Al abgegebene Behandlungsstrahl 4 fällt dabei auf einen Strahlteiler 5, der den Behandlungsstrahl 4 auf eine Scaneinrichtung 6 leitet. Die Scaneinrichtung 6 weist zwei Scanspiegel 7 und 8 auf, die um zueinander orthogonale Achsen drehbar sind, so dass die Scaneinrichtung 6 den Behandlungsstrahl 4 zweidimensional ablenkt. Eine verstellbare Projektionsoptik 9 fokussiert den Behandlungsstrahl 4 auf bzw. in das Auge 2. Die Projektionsoptik 9 weist dabei zwei Linsen 10 und 1 1 auf. Der Linse 11 ist ein Kontaktglas 2 nachgeordnet, das über eine Halterung H fest mit der Linse 1 1 und damit dem Strahlengang des Behandlungsgerätes 1 verbunden ist. Das noch näher zu beschreibende Kontaktglas 12 liegt an der Hornhaut des Auges 2 an. Die optische Kombination aus Behandlungsgerät 1 mit daran befestigtem Kontaktglas 2 bewirkt, dass der Behandlungsstrahl 4 in einem in der Hornhaut des Auges 2 gelegenen Fokus 13 gebündelt wird. Die Scaneinrichtung 6 wird ebenso wie der Laser 3 und die Projektionsoptik 9 über (nicht näher bezeichnete) Steuerleitungen von einem Steuergerät 14 angesteuert. Das Steuergerät 14 bestimmt dabei die Lage des Fokus 13 sowohl quer zur optischen Achse Al (durch die Scanspiegel 7 und 8) sowie in Richtung der optischen Achse Al (durch die Projektionsoptik
9).
Das Steuergerät 14 liest weiter einen Detektor 15 aus, der von der Hornhaut zurückgestreute Strahlung, die den Strahlteiler 5 als Rückstrahlung 16 passiert, ausliest. Dazu kann eine konfokale Abbildung erfolgen. Auf die Bedeutung des Detektors 15 wird später noch eingegangen.
Das Kontaktglas 12 sorgt dabei dafür, dass die Hornhaut des Auges 2 eine gewünschte Soll- Form erhält. Das Auge 2 befindet sich aufgrund der Anlage der Hornhaut am Kontaktglas 12 in vorbestimmter Lage zum Kontaktglas 12 und damit zum damit verbundenen Behandlungsgerät 1
Dadurch kann der Fokus 13 durch Ansteuerung der Scaneinrichtung 6 sowie der verstellbaren Projektionsoptik 9 dreidimensional exakt in der Hornhaut, aber auch innerhalb des Kontaktglases 12 positioniert werden.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Kontaktglases 12. Wie zu sehen ist, weist das Kontaktglas 12 einen Glaskörper 20 auf, der für den Behandlungsstrahl 4 transparent ist. An einer Oberseite 21 des kegelstumpfartigen Glaskörpers 20 wird der Behandlungsstrahl 4 eingekoppelt; diese Oberseite 21 ist der Linse 1 1 zugeordnet.
An einer Unterseite 22 des Kontaktglases 12 liegt die Hornhaut an. Wie die Schnittdarstellung der Figur 3 zeigt, ist die Unterseite 22 in der gewünschten Soll-Form gekrümmt, so dass sie bei voller Kontaktierung des Auges 2 die gewünschte Form der Hornhaut bewirkt.
Nahe der Oberseite 21 ist am Kontaktglas 12 eine Flanschfläche 23 ausgebildet, an der das
Kontaktglas 12 in der Halterung H durch Klemmen fixiert ist. Die Flanschfläche 23 stellt ein
Befestigungsmittel dar, das auf die einen Verschlussmechanismus realisierende Halterung H abgestimmt ist.
Die Hauptsymmetrieachse des kegelstumpfförmigen Glaskörpers 20 wird durch Befestigung über die Flanschfläche 23 in fester Verbindung mit dem Behandlungsgerät 21 und passend zur optischen Achse Al einjustiert.
Im Inneren des Glaskörpers 20 ist eine Markierung 24 gebildet. Die Markierung 24 besteht aus mehreren Zonen 25, die für die vom Laser 3 abgegebene Strahlung zumindestens teilweise reflektierend sind. Diese Zonen können einen individuellen Code bilden, welcher das Kontaktglas eindeutig identifiziert, z.B. in Form einer fortlaufenden Nummer. Diese wird durch den Detektor 15 in Verbindung mit dem Steuergerät 14 erkannt, im Steuergerät 14 gespeichert und mit den bereits bei vorherigen Behandlungen gespeicherten Codes verglichen. Ergibt dieser Vergleich dabei, dass das gegenwärtig eingelegte Kontaktglas 12 bereits früher benutzt wurde kann die Durchführung der Behandlung durch das Steuergerät 14 unterbunden werden bis ein neues, unbenutztes Kontaktglas 12 eingesetzt worden ist.
Die Markierung kann auch auf der Oberseite 21 oder der Unterseite 22 des Kontaktglases 12, d. h. auf der Eintritts- oder Austrittsfläche des Adapters in Form beliebiger Codes angebracht sein.
Alternativ ist es auch möglich, Zonen oder Schichten mit erhöhter Lichtstreuung mit dem
Behandlungslaser 3 zu erzeugen, um die Zonen 25 zu realisieren.
Fällt der Behandlungsstrahl 4 auf eine Zone 25, wird Strahlungsenergie zurückgestreut, die dann vom Detektor 15 aufgenommen wird. Anhand des Signals des Detektors 15 kann das
Steuergerät 14 somit erkennen, ob der Behandlungsstrahl 4 auf eine Zone 25 gerichtet ist und damit sukzessive die Markierung 24 erkennen und damit das Kontaktglas als bereits benutzt klassifizieren.
Alternativ ist es auch möglich, eine schon vorher im Kontaktglas 12 vorhandene Markierung zu verändern.
Das beschriebene Verfahren ist auch einsetzbar, um eine bestimmte Anzahl von
Verwendungen (mehr als nur eine) zu ermöglichen. In diesem Falle wird nach jeder
Verwendung eine Markierung eingebracht bzw. die vorhandene Markierung ergänzt oder verändert
Genauso ist es denkbar, die Größe von Streuzentren zu detektieren. Alternativ können viele Streuzentren ähnlich eines Barcodes als Markierung eingebracht werden und so eine alphanumerische Information enthalten. Die geometrische Form des Codes ist dabei nicht auf Linien (Barcode) begrenzt sondern kann auch radial oder flächig angeordnet sein. Insbesondere kann der Code flächig so gestaltet sein, dass auch Lichtbeugung als physikalischer Nachweiseffekt verwendet werden kann. Möglich ist auch, den Ort an den die Streuzentren sich innerhalb des Kontaktglases 12 befinden auszuwerten (z.B. an oder nahe der Oberseite 21, an oder nahe der Unterseite 22 usw.).
Alternativ zu dem oben beschriebenen Verfahren ist es auch möglich eine Markierung auszuwerten, welche nicht speziell für den oben beschriebenen Zweck in das Kontaktglas 12 eingebracht wurde, sondern solche Markierungen zu verwenden, welche quasi als Nebenprodukt der Benutzung des Kontaktglases 12 eingebracht werden. Diese Markierungen können z.B. in Streuzentren bestehen welche durch die Laserwechselwirkung während der eigentlichen Behandlung entstehen, insbesondere ringförmige oder ringsegmentartige Einschnitte in der Oberfläche des Kontaktglases 12 wie sie bei Abschluss einer Femtosekunden-Flapschnitt-Prozedur entstehen. Genauso können aber auch während der Therapie eingebrachte Verschmutzungen des Kontaktglases 12 als Code oder Markierung interpretiert werden.
Über den Effekt des optischen Durchbruchs hinaus können auch andere Arten der physikalischen Wechselwirkung verwendet werden, um Informationen in das Kontaktglas 12 einzubringen. Zum Beispiel kann die Oberflächenablation genutzt werden oder auch eine photochemische Wechselwirkung innerhalb eines eventuell vorhandenen Kunststoffelementes welche zu einer Veränderung der spektralen Transmission führt. Ebenso ist es möglich, innerhalb des transparenten Mediums mittels Laserstrahlung Brechungsindexänderungen zu bewirken und diese Informationen als Markierung zu nutzen.

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktglas für die Augenbehandlung mit einem Femtosekundenlasersystem, welches einen Behandlungsstrahl und eine Detektionsvorrichtung für von dem Kontaktglas zurück gestreutes Licht aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass das Kontaktglas eine Markierung aufweist, welche von der Detektionsvorrichtung auswertbar ist, und wobei durch die Auswertung eine Aussage über die Benutzung des Kontaktglases gewinnbar ist.
2. Kontaktglas nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass die Markierung die Form eines individuellen Codes aufweist.
3. Kontaktglas nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, dass die Markierung mittels des Femtosekundenlasersystems erzeugbar ist.
4. Verfahren zum Markieren eines Kontaktglases, wobei vor, während oder nach der Augenbehandlung die Markierung des Kontaktglases erzeugt wird.
5. Verfahren zum Markieren eines Kontaktglases nach Anspruch 4, wobei die Markierung mit dem Behandlungsstrahl erzeugt wird.
6. Verfahren zum Markieren eines Kontaktglases nach Anspruch 4, wobei die Markierung mit einer zusätzlichen Markierungsvorrichtung erzeugt wird.
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DE102007020565A DE102007020565A1 (de) 2007-04-26 2007-04-26 Kontaktglas mit Markierung
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