Insbesondere kann eine solche Vorrichtung für die sogenannte PRK (Foto-Refraktive Keratektomie, englisch : Photorefractive Keratectomy) verwendet werden, d. h. ein Verfahren zur Korrek- tur der Fehlsichtigkeit des menschlichen Auges, bei dem ins- besondere die Cornea neu geformt wird. Zum Stand der Technik der PRK wird auf folgende Dokumente des Standes der Technik verwiesen : Gobbi, Pier Giorgie et al. : Automatic Eye Tracker for Excimer Laser Photorefractive Keratectomy ; Supplement to Journal of Refractive Surgery, Vol. 11, Mai/Juni 1995 ; weiterhin : Lin, J. T., Ophtalmic Surgery Method Using Non-Contact Scanning La- ser, U. S. Patent 5,520,679,28. Mai 1996 ; und Manns, Fabrice, et al., Optical profilometry of poly (methylmethacrylate) sur- faces after reshaping with a scanning photorefractive kera- tectomy (SPRK) system, Zeitschrift APPLIED OPTICS, Vol. 35.

NO. 19,1. Juli 1996.

Als Laserstrahlungsquelle für die PRK sind, neben anderen La- sern (Excimer), insbesondere Er : YAG-Festkörperlaser bekannt.

Bei der PRK wird Material der Hornhaut abgetragen. Der Abtrag ist eine Funktion der auf die Hornhaut auftreffenden Energie- dichte (Energie pro Flächeneinheit) des Laserstrahls. Es sind unterschiedliche Techniken für die Strahlformung und Strahl-

führung bekannt, so zum Beispiel die sogenannte Schlitz-Ab- tastung (slit scanning), bei der die Strahlung mittels eines bewegten Schlitzes über den zu bearbeitenden Bereich geführt wird, das sogenannte Fleck-Abtasten (spot-scanning), bei dem ein Strahlungsfleck mit sehr geringen Abmessungen über das abzutragende Gebiet geführt wird, und auch die sogenannte Vollabtragung (full-ablation), bei der die Strahlung groß- flächig über den gesamten abzutragenden Bereich eingestrahlt wird und wobei die Energiedichte sich über das Strahlprofil ändert, um den gewünschten Abtrag der Hornhaut zu erreichen.

Der Stand der Technik kennt für die genannten Strahl-Führun- gen jeweils geeignete Algorithmen zum Steuern der Strahlung, um die Hornhautoberfläche so abzutragen, daß die Cornea schließlich den gewünschten Krümmungsradius erhält.

Das vorstehend bereits erwähnte"Fleck-Abtasten" (spot- scanning) verwendet einen auf einen relativ kleinen Durch- messer (0,1-2mm) fokussierten Laserstrahl, der mittels einer Strahlführungseinrichtung auf verschiedene Stellen der Horn- haut gerichtet und durch einen sogenannten Abtaster (scanner) sukzessive so bewegt wird, daß letztlich der gewünschte Ab- trag von der Cornea erreicht wird. Bei der PRK sind insbeson- dere sogenannte galvanometrische Abtaster (Scanner) verwend- bar (vgl. Aufsatz G. F. Marshall in LASER FOCUS WORLD, Juni 1994, S. 57).

Ein besonderes Problem bei der PRK ist die relative Positio- nierung von Laserstrahl und Auge. Aus medizinischen Gründen ist eine mechanische Fixierung des Auges nicht befriedigend.

Der Stand der Technik kennt deshalb eine sogenannte optische Fixierung, bei der mit dem materialbearbeitenden Laserstrahl in der Regel koaxial ein sogenannter Fixierstrahl verwendet wird. Der Patient ist angehalten, genau auf den durch den Fi- xierstrahl definierten Punkt zu schauen, damit das Auge wäh- rend der gesamten Operation immer die gleiche Position ein- nimmt. Allerdings gelingt dies nicht, jedenfalls nicht mit hinreichender Zuverlässigkeit, so daß es zu Bewegungen des

Auges kommt, die den gesamten Ablationsvorgang massiv be- einträchtigen können.

Der Stand der Technik (s. o.) kennt deshalb sogenannte"Eye- Tracker", also Einrichtungen, die Bewegungen des Auges ermit- teln, um dann den für die Ablation verwendeten Laserstrahl entsprechend den Augenbewegungen zu steuern (nachzuführen).

Derartige"Eye-Tracker"nehmen in schneller Folge Bilder des Auges auf und diese werden verarbeitet, um die Bewegungen des Auges zu ermitteln. Aus aufeinanderfolgenden Bildern (zum Beispiel zwei aufeinanderfolgenden Bildern) kann eine Verän- derung der Position des Auges (Pupillenlage) ermittelt wer- den. Entsprechend der Augenbewegung läßt sich dann der Abla- tions-Laserstrahl mittels geeigneter Strahlführungseinrich- tungen (z. B. dem obengenannten galvanometrische Scanner) nachführen.

Bei der PRK werden somit zumindest drei unterschiedliche Strahlungen unterschieden : Zum einen der eigentliche Behand- lungslaserstrahl, der die Ablation bewirkt, zum anderen den oben erläuterten sog. Fixierstrahl, der ortsfest ist und den Patienten veranlassen soll, mit dem Auge immer den gleichen Punkt anzuschauen und drittens die sogenannte Beleuchtungs- strahlung, also diejenige Strahlung, die das Auge so aus- leuchtet, daß der behandelnde Arzt das Auge sehen kann. Die vorliegende Erfindung betrifft die letztgenannte Strahlung.

Im Stand der Technik werden zur Ausleuchtung des Auges Halo- genleuchten verwendet, die mittels eines Faserbündels in den Beobachtungsstrahlengang gebracht werden. Stand der Technik ist auch die Verwendung einer Ringleuchte oder die koaxiale Einkopplung der Beleuchtungsstrahlung über ein Operationsmi- kroskop. Bekannt sind auch flexible Schwanenhälse für die Po- sitionierung des Beleuchtungslichtes zum Ausleuchten des Au- genvordergrundes, insbesondere der Hornhaut so, daß der Arzt wahlweise sich das Licht für eine optimale Beobachtung des Auges als Ganzes einstellen kann. Die im Stand der Technik

verwendeten Halogenglühlampen und Xenonlampen sind sowohl hinsichtlich der Belastung des Patienten als auch hinsicht- lich der Beleuchtungsqualität für den behandelnden Arzt ver- besserungsfähig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die medizinische Behandlung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der das Behandlungs-oder Operationsfeld für den Arzt optimal sichtbar ist, wobei die Blendwirkung möglichst gering und die physiologische und psychologische Wirkung verbessert sein sollen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Schutzan- spruch 1 gekennzeichnet. Bevorzugte Ausgestaltungen der Er- findung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Bevorzugt sind als Lichtquelle zumindest zwei Leuchtdioden so angeordnet sind, daß die von ihnen emittierten Strahlen unter einem Winkel zwischen 5° und 40° zur optischen Achse verlau- fen.

Damit wird erreicht, daß insbesondere bei einer Augenbehand- lung die Belastung des Patientenauges durch die Beleuchtungs- strahlen wesentlich geringer ist als beim Stand der Technik, da eine Leuchtdiode eine relativ geringe Blendwirkung hat.

Dies bedeutet einen physiologischen und auch psychologischen Vorteil für den Patienten. Die Neigung der Beleuchtungsstrah- lung ist bevorzugt so, daß das Lichtbündel zwar noch die Pu- pille, nicht aber auf die Netzhaut trifft. Durch das verwen- dete Licht kommen die Strukturen und Konturen der Cornea gut zur Geltung. Der Arzt kann den Operationserfolg besser direkt erkennen. Weiterhin ist die unerwünschte thermische Wirkung der Beleuchtungslichtquelle reduziert, da von der Diode prak- tisch keine Infrarotstrahlung abgegeben wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Leuchtdioden weißes Licht emittieren. Die Emission er-

folgt also im sog. Weißpunkt (Weißbereich) des Spektrums. In einem sogenannten Chromatizitätsdiagramm (ICI) emittiert die Leuchtdiode bevorzugt bei den Farbkoordinaten x = 0,31 0,06 und y = 0,32 0,08. Bevorzugt wird für die Leuchtdioden eine große emittierende Fläche vorgesehen, um eine möglichst ge- ringe Blendwirkung für den Patienten zu erreichen. Dabei er- folgt gleichzeitig auch eine relativ gleichmäßige Ausleuch- tung des Behandlungs-oder Operationsfeldes für den Arzt. Das vorstehend beschriebene weiße Licht erzeugt einen hohen Farb- kontrast trotz geringer Lichtleistung. Dabei ist die Wärme- strahlung unterdrückt und die Strahlung enthält auch keine störenden W-Anteile.

Vor der Leuchtdiode bzw. der Mehrzahl von Leuchtdioden kann wahlweise ein optisches Element angeordnet werden, z. B. ein Diffusor oder auch eine Linse, insbesondere ein das Licht bündelndes Element.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine rotations- symmetrische Anordnung der Leuchtdioden vor. Es kann auch vorgesehen sein, einzelne Leuchtdioden mit unterschiedlichen Winkeln (a auf das Behandlungsfeld einstrahlen zu lassen. Ei- ne weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den Win- kel, unter dem die Strahlung auf das Behandlungsfeld auf- trifft, einstellbar zu machen, d. h. der Benutzer kann den Abstrahlwinkel der Leuchtdioden wahlweise einstellen, vor oder während der Behandlung. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, das obengenannte optische Element vor den Leuchtdioden so einstellbar zu gestalten, daß der Benutzer wahlweise zwi- schen diffuser und gerichteter Beleuchtung auswählen (ein- stellen) kann.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht im Falle einer Augenbehandlung vor, daß die Strahlen der Leuchtdioden außerhalb der Pupille auf das Auge treffen. Dies bedeutet, daß die Abstände der Leuchtdioden und ihre Winkel zur opti- schen Achse des Systems so ausgerichtet sind, daß die Be-

leuchtungsstrahlung im wesentlichen außerhalb der zu behan- delnden Augenfläche (Pupille) liegt.

Bevorzugt werden zwei oder mehr sog. Leuchtdiodenarrays je- weils paarweise diametral gegenüberliegend auf beiden Seiten der optischen Achse des Systems angeordnet, z. B. mit einem Abstand von ca. 5 bis 20 cm vom behandelnden Laserstrahl (bzw. der optischen Achse des Systems). Ein Diodenarray ist eine Anordnung einer Vielzahl von Dioden derart, daß im Er- gebnis praktisch ein Strahl emittiert wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt : Figur 1 schematisch eine Vorrichtung für die Augenbehand- lung, insbesondere die PRK, und Figur 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 von unten.

Das zu behandelnde Auge 10 wird in der eingangs erläuterten Weise ruhiggestellt. Über dem Auge 10 ist ein beweglicher oder fester Arm 12 angeordnet, an dem die hier interessieren- den optischen Bauteile und Elemente montiert sind. Der Arm 12 wird bisweilen auch als"Behandlungsbrücke" bezeichnet, da der Kopf des Patienten darunter positioniert wird. Am Arm 12 ist ein Operationsmikroskop 14 befestigt mit Okularen 16,18, durch die der behandelnde Arzt das Auge 10 beobachtet. An der Unterseite des Armes 12 sind zwei Leuchtdiodenreihen (Arrays) 20 und 22 befestigt.

Das Leuchtdiodenarray 20 besteht aus einer Mehrzahl von Leuchtdioden, die insgesamt den Strahl 24 emittieren. Ent- sprechend emittiert das Leuchtdiodenarray 22 den Strahl 26 in Richtung auf das Auge 10.

Der eigentliche Behandlungslaserstrahl (also z. B. ein Exci- merlaserstrahl oder auch ein Er : YAG-Festkörperlaserstrahl)

ist mit dem Bezugszeichen 28 schematisch angedeutet. Der Be- handlungslaserstrahl verläuft im wesentlichen entlang der op- tischen Achse 30 des Systems. Die optische Achse 30 kann z.

B. durch das Mikroskop 14 definiert sein. Der Behandlungsla- serstrahl 28 wird dann in der oben beschriebenen Weise entwe- der abtastend über die Cornea geführt oder er wirkt auch ganzflächig. Er bewirkt die Formung (Ablation) der Cornea.

Wie die Figur zeigt, bilden die Strahlen 24 bzw. 26 der Leuchtdiodenarrays 20 bzw. 22 jeweils einen Winkel (a mit der optischen Achse 30. Der Winkel (a liegt zwischen 5° und 40°, bevorzugt zwischen 15° und 25°, beim bevorzugten Ausführungs- beispiel bei 20°. Die beiden Strahlen 24,26 sind so einge- stellt, daß sie nicht auf die Netzhaut des Auges 10 treffen.

Der Reflex der Strahlen 24,26 liegt außerhalb der Pupille des Auges, also nicht auf der zu behandelnden Fläche.

Figur 2 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1 von unten, d. h. aus der Perspektive des Auges 10. Die exempla- risch dargestellte Leuchtdiode 20 (beim dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel ein Leuchtdiodenarray) ist in Richtung der Pfeile 32,34 wahlweise um die optische Achse 30 drehbar. Auf dem Kreis 36 können mehrere Leuchtdioden (-arrays) stationär oder drehbar angeordnet sein.