本发明涉及用于提供具有居中矫正轮廓的控制数据的方法，用于通过治疗设备的眼科激光器治疗角膜。此外，本发明涉及被配置为执行该方法的控制装置、具有这种控制装置的治疗设备、计算机程序以及存储有计算机程序的计算机可读介质。
背景技术：
1、用于控制激光器来矫正角膜的光学视觉障碍的治疗设备和方法在现有技术中是已知的。其中，脉冲激光器和光束聚焦装置可以例如被形成为使得激光束脉冲在位于角膜组织内的焦点中实现光致破裂或消融，以将微透镜与角膜分离以矫正角膜。
2、为了规划矫正，通常借助先前的诊断测量值来确定矫正轮廓。例如，可以创建角膜形貌图，其中基于形貌图调整矫正轮廓，即要去除的体积体。可替代地，矫正轮廓可以例如借助于波前测量值来规划，其中这里，由于波前是通过瞳孔测量的，因此瞳孔中心用作用于调节矫正轮廓的参考。在角膜不对称或偏心的情况下，是否要将矫正轮廓调整到瞳孔中心或角膜顶点存在分歧。其中，错误放置的矫正轮廓可能导致矫正不足和其他不期望的副作用，例如高阶像差。
技术实现思路
0、发明概述
1、因此，本发明的目的是改进矫正轮廓的居中，特别是对于不对称的眼睛。
2、该目的通过独立权利要求来解决。本发明的有利改进在从属权利要求、以下描述以及附图中公开。
3、本发明基于以下思想：使用多种居中策略的混合，即对角膜顶点和瞳孔中心的调整，以考虑在相应参考中心中发生的所有影响。
4、通过本发明，提供了用于提供具有居中矫正轮廓的控制数据的方法，用于通过治疗设备的眼科激光器治疗角膜，特别是不对称和/或偏心角膜，其中该方法由控制装置执行。优选地，该方法可以应用于角膜，其中存在角膜顶点与瞳孔中心的不对称性，这意味着它们不位于视轴或光轴上。
5、作为这些步骤，该方法包括基于来自预定视觉障碍数据的第一参考中心来确定包括光学区和与该光学区邻接的过渡区的矫正轮廓。这里，参考中心可以是瞳孔中心、角膜顶点、角膜尖端(角膜最大曲率点)、角膜最小厚度点、视频角膜镜轴和/或视轴/光轴。其中，例如可以针对消融和/或光致破裂确定的矫正轮廓，如通常那样，包括提供矫正的光学区以及在光学区的边缘处与光学区邻接的过渡区，在过渡区中，其提供了光学区到角膜残余组织的均匀或平缓的过渡。
6、随后，确定所确定的矫正轮廓的偏移矢量，其中通过偏移矢量，将矫正轮廓的光学区调整到第一参考中心，并且将矫正轮廓的光轴调整到第二参考中心，特别是角膜顶点。这里，第二参考中心还可以是瞳孔中心、角膜顶点、角膜尖端、角膜厚度最小点、视频角膜镜轴和/或视轴/光轴，其中第一参考中心和第二参考中心不同。因此，第一参考中心是原始中心，其是由于矫正的初始规划而选择的。第二参考中心是目标中心，在矫正中也要考虑到该目标中心。偏移矢量由三个矢量部分组成，其中矫正轮廓的光学区和过渡区共同偏移第一矢量部分，其中光学区在过渡区内偏移第二矢量部分，并且其中光轴在光学区内移位第三矢量部分。
7、换言之，先前基于第一参考中心确定的矫正轮廓通过偏移矢量来适配。通过偏移矢量，可以实现将光学区调整到参考中心，因此例如与瞳孔中心同心。此外，通过偏移矢量实现将矫正轮廓的光轴调节到第二参考中心，特别是角膜顶点。因此，矫正轮廓可以不对称地适应并且优选地补偿多重效应，否则这些效应在仅调整到参考中心之一时发生。其中，偏移矢量由三种不同的方法确定，在偏移矢量的相应矢量部分中考虑这些方法，特别是经由三个矢量部分的相加来确定偏移矢量。
8、然后，完整的矫正轮廓，即光学区与过渡区一起，在角膜内在第一矢量部分中移动。在第二矢量部分中，仅光学区被适配，因为它在过渡区内偏移，该过渡区限定了矫正轮廓的外周。通过第三矢量部分，矫正轮廓或光学区的光轴被改变。优选地，对于偏移矢量，三个矢量部分中的每一个都可以大于0。或者，矢量部分之一也可以是0并且仅考虑矢量部分中的两个。
9、在最后的步骤中，实现提供用于治疗设备的眼科激光器的控制数据，其包括根据偏移矢量适配的矫正轮廓。随后可以通过控制数据来控制治疗设备和/或眼科激光器，以矫正角膜的视觉障碍。
10、通过本发明，产生的优点是可以实现改进的矫正轮廓，由此可以实现较少的副作用，例如引入不对称像差，特别是彗形像差和三叶形像差。
11、本发明还包括产生额外优点的改进。
12、改进提供了整个矫正轮廓从第一参考中心向第二参考中心、特别是向眼睛的光轴或角膜顶点移位第一矢量部分，其中角膜和/或眼睛波前测量值是根据第一矢量部分转换到新位置。换言之，该移位是通过第一矢量部分从第一参考中心(例如从瞳孔中心)朝向光轴实现的，该光轴例如可以由角膜顶点限定。其中，还可以优选地调整或转换另外执行的用于治疗的角膜和/或整个眼睛的波前测量，其中由此出现关于高阶像差的陈述，其可以被考虑用于矫正。通过这种改进，实现了用于确定第一矢量部分的配置的优选形式。
13、进一步的发展提供了过渡区保持与第一参考中心同心，并且光学区朝向第二参考中心、特别是朝向角膜顶点移位第二矢量部分。这意味着，过渡区，即矫正轮廓的直径，被同心地调整到第一参考中心，并且仅光学区被移位到矫正轮廓内的第二参考中心，其优选地是角膜顶点。通过这种改进，可以实现第二矢量部分的配置的优选形式。
14、进一步的改进提供了使矫正轮廓不对称地变形以将光轴移位第三矢量部分。
15、优选地，可以规定，计算具有增加的光学区的临时矫正轮廓，用于使矫正轮廓不对称地变形，其中增加的光学区是原始光学区加上第三矢量部分的双倍量值。随后，临时矫正轮廓沿相反方向移动第三矢量部分的单个量值并按比例返回到原始光学区。换言之，矫正轮廓的曲率半径可以通过第三矢量部分来适配以移动光轴。实现这一点的一种可能性是生成临时矫正轮廓，其中适用：
16、oz＝oz标称+2*偏移量
17、其中oz是增加的光学区，oz标称是最初为矫正轮廓确定的光学区，并且偏移量(offset)是第三矢量部分的量值。该临时矫正轮廓然后可以在第三矢量部分的相反方向上移回，即以第三矢量部分的量值移回，其中临时矫正轮廓随后被缩放回到原始光学区的尺寸。因此，提供了不对称或非球面矫正轮廓。换句话说，不对称变形可以用于覆盖瞳孔边缘并同时以角膜顶点为中心。
18、特别优选的是，附加地去除不对称变形的矫正轮廓中的倾斜分量。这意味着倾斜分量(c[1，+/-1]＝0)可以优选地通过变形的矫正轮廓中的已知方法来补偿，以补偿使矫正恶化的附加效应。
19、总体而言，因此可以实现第三矢量部分的优选配置。
20、进一步的改进规定，三个矢量部分根据各自预设的部分因子形成偏移矢量。这意味着偏移矢量不必由矢量部分均匀形貌成，特别是每个到三分之一，其中这优选地被提供，但是它们具有相应的部分因子，相应的部分因子指定相应的矢量部分作用在偏移矢量上的严重程度。
21、特别有利的是，预先设置以下部分因子之一：
22、-仅一个矢量部分的部分因子是偏移矢量的100％，或者-两个矢量部分的部分因子是偏移矢量的50％，或者-每个矢量部分的部分因子是偏移矢量的三分之一，或者-两个矢量部分的部分因子是偏移矢量的25％，一个矢量部分的部分因子是偏移矢量的50％。
23、因此，在不对称角膜的情况下，可以通过偏移矢量和由此描述的各种过程的混合来实现对矫正轮廓的适当补偿。优选地，部分因子可以预先设置。例如，可以通过求解最小化问题以适应矫正轮廓来确定具有部分因子的矢量部分。
24、控制数据可以包括用于在角膜中定位和/或聚焦各个激光脉冲的相应数据集。另外或替代地，用于调整至少一个光束装置以用于相应激光器的激光束的光束引导和/或光束成形和/或光束偏转和/或光束聚焦的相应数据集可以被包括在控制数据中。
25、此外，提供了用于控制治疗设备的方法。其中，该方法包括如先前所描述的方法的至少一个实施方案的方法步骤。此外，用于控制治疗设备的方法还包括将所提供的控制数据传送至治疗设备的至少一个眼科激光器的步骤。
26、相应的方法可以包括至少一个附加步骤，当且仅当发生应用案例或应用情况时才执行该附加步骤，应用案例或应用情况在此未明确描述。例如，该步骤可以包括输出错误消息和/或输出输入用户反馈的请求。附加地或替代地，可以规定调整默认设置和/或预定初始状态。
27、本发明的另一方面涉及控制装置，其被形成为执行前述方法中的一个或两个的至少一个实施方案的步骤。此外，控制装置可以包括用于电子数据处理的计算单元，例如处理器。计算单元可以包括至少一个微控制器和/或至少一个微处理器。计算单元可以被配置为集成电路和/或微芯片。此外，控制装置可以包括(电子)数据存储器或存储单元。程序代码可以存储在数据存储器上，通过该程序代码对相应方法的相应实施方案的步骤进行编码。程序代码可以包括相应激光器的控制数据。程序代码可以通过计算单元来执行，由此使控制装置执行相应的实施方案。控制装置可以被形成为控制芯片或控制单元。控制装置例如可以被包括在计算机或计算机集群中。
28、本发明的另一方面涉及一种具有至少一个眼外科或眼科激光器和控制装置的治疗设备，该控制装置被形成为执行前述方法中的一个或两个的至少一个实施方案的步骤。相应的激光可以被形成为通过光学突破将预定角膜体积与人眼或动物眼睛的预定界面至少部分地分离，特别是通过光致破裂将其至少部分地分离和/或通过利用(光)消融来烧蚀角膜层。
29、在根据本发明的治疗设备的另一有利配置中，激光器可以适合于以1fs至1ns之间、优选地在10fs至10ps之间的相应脉冲持续时间发射波长范围在300nm至1400nm之间、优选地在900nm至1200nm之间并且重复频率大于10千赫兹(khz)，优选地在100khz至100兆赫兹(mhz)之间的激光脉冲。在根据本发明的方法中使用这种激光器还具有以下优点：角膜的照射不必在低于300nm的波长范围内进行。该范围包含在激光技术中的术语“深紫外”中。由此，有利地避免了这些极短波长和高能光束对角膜造成的意外损伤。这里使用的类型的光致破裂性和/或烧蚀性激光器通常将脉冲持续时间在1fs至1ns之间的脉冲激光辐射输入到角膜组织中。由此，光学突破所需的相应激光脉冲的功率密度可以在空间上被狭窄地限制，使得在界面的生成中能够实现高切割精度。特别地，还可以选择700nm至780nm之间的范围作为波长范围。
30、在根据本发明的治疗设备的另一有利配置中，控制装置可包括至少一个存储装置，用于至少临时存储至少一个控制数据集，其中一个或多个控制数据集包括用于定位和/或用于将各个激光脉冲聚焦在角膜中的控制数据；并且可以包括至少一个用于激光器的激光束的光束引导和/或光束成形和/或光束偏转和/或光束聚焦的光束装置。
31、本发明的另一方面涉及计算机程序。计算机程序包括例如形成程序代码的命令。程序代码可以包括至少一个控制数据集，其具有用于相应激光器的相应控制数据。当通过计算机或计算机集群执行程序代码时，导致执行先前描述的方法或其至少一个实施方案。
32、本发明的另一方面涉及计算机可读介质(存储介质)，其上分别存储上述计算机程序及其命令。为了执行计算机程序，计算机或计算机集群可以访问计算机可读介质并读出其内容。例如，存储介质被形成为数据存储器，特别是至少部分地被形成为易失性或非易失性数据存储器。非易失性数据存储器可以是闪存和/或ssd(固态驱动器)和/或硬盘。易失性数据存储器可以是ram(随机存取存储器)。例如，命令可以作为编程语言的源代码和/或作为汇编程序和/或作为二进制代码存在。
33、本发明所描述的方面之一的进一步的特征和优点可以由本发明的另一方面的实施方案的改进产生。因此，如果本发明的实施方案的特征没有被明确地描述为相互排斥的话，则它们可以以彼此任意组合的方式存在。
1.用于提供具有居中矫正轮廓的控制数据以用于通过治疗设备(10)的眼科激光器(12)治疗角膜(14)的方法，其中该方法包括由控制装置(18)执行的以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，整个矫正轮廓从所述第一参考中心(24)向所述第二参考中心(26)、特别是向眼睛的光轴或所述角膜顶点(26)移位所述第一矢量部分，其中基于所述第一矢量部分将角膜和/或眼睛波前测量值转换到新位置。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述过渡区保持与所述第一参考中心(24)同心，并且所述光学区向所述第二参考中心(26)移位所述第二矢量部分。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述矫正轮廓被不对称地变形以将所述光轴移位所述第三矢量部分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，计算具有增加的光学区的临时矫正轮廓，用于使所述矫正轮廓不对称地变形，其中所述增加的光学区是原始光学区加上所述第三矢量部分的两倍量值，其中所述临时矫正轮廓沿相反方向移位所述第三矢量部分的单个量值，并按比例缩小到所述原始光学区。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述不对称变形的矫正轮廓中附加地去除倾斜分量。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述三个矢量部分根据各自预设的部分因子形成所述偏移矢量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，预先设置以下部分因子中的一个：
9.控制装置(18)，其被配置为执行根据前述权利要求中的任一项所述的相应方法。
10.治疗设备(10)，其具有至少一个眼科手术激光器(12)和至少一个根据权利要求9所述的控制装置(18)，所述至少一个眼科手术激光器用于通过光消融和/或光致破裂的方式将角膜体积与人或动物眼睛的预定界面分离。
11.包括命令的计算机程序，所述命令使得根据权利要求10所述的治疗设备(10)执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。
12.计算机可读介质，其上存储有根据权利要求11所述的计算机程序。
