lasergestützte Katarakt-Operation

Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Erzeugung von

Unterstützungsinformation für die lasergestützte Katarakt-Operation.

Man geht davon aus, dass die Katarakt-Operation der am meisten durchgeführte chirurgische Eingriff am Auge ist (vgl. S. Bali et al.,„Early experience with the femtosecond laser for cataract surgery", Ophthalmology, Mai 2012, 1 19 (5), Seiten 891 -899). Etwa ein Drittel der Bevölkerung der Industriestaaten wird diesem Eingriff unterzogen (vgl. Palanker et al.,„Femtosecond laser- assisted cataract surgery with integrated optical coherence tomography", Sei. Transl. Med 2010 (2): 58RA85; verfügbar unter www.stanford.edu/~palanker/publications/fs_laser_cataract.pd f). Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Effizienz und den Qualitätsstandard, mit dem diese Operation durchgeführt wird.

Bei der Katarakt-Operation werden Einschnitte an der Augenhornhaut vorgenommen, durch den ein chirurgisches Instrument in das Auge eingeführt werden kann. Weiter wird mit einem chirurgischen Schnitt der Kapselsack geöffnet, um die darin befindliche Linse zu entfernen und eine Intraokularlinse (IOL) einfügen zu können. Wurden diese Schnitte in der Vergangenheit mechanisch ausgeführt, sind mittlerweile Geräte bekannt, mit denen ein Schnitt oder beide Schnitte durch Laserstrahlung erzeugt werden können (vgl. genannte Veröffentlichungen von Bali et al., Palanker et al. sowie J. Talamo et al.,„Optical patient interface in femtosecond laser- assisted cateract surgery: contact corneal applanation versus liquid immersion", J. Cataract Surg., Vol. 39, April 2013, Seiten 501 -510). Ein fs-Laser-Kataraktgerät ist auch aus der WO 2009/039302 A2 bekannt. Es handelt sich dabei um laserbasierte Geräte, die mittels

Laserstrahlung im Auge Schnitte erzeugen. Die Laserstrahlung wird üblicherweise gemäß einer vorbestimmten Bahnkurve verstellt, wobei die Bahnkurve die Fläche des zu erzeugenden Schnittes füllt. Die Laserstrahlverstellung erfolgt mittels einer Laserstrahlscaneinrichtung, die zusammen mit der den Laserstrahl bereitstellenden Laserstrahlquelle von einer Steuereinrichtung angesteuert wird. Diese gibt eine Schnittgeometrie der Schnitte vor, indem sie die Laserstrahlquelle und die Laserstrahlscaneinrichtung gemäß Ansteuerdaten ansteuert. Die Ansteuerdaten definieren damit im Ergebnis die zu erzeugende Schnittfläche, und die Laser-Kataraktgeräte können so hochpräzise feinste Schnitte erzeugen.

Bei den zu erzeugenden Schnitten handelt es sich um Öffnungsschnitte in die Augenhornhaut, die den Instrumentenzugang in die Vorderkammer des Auges ermöglicht. Durch diese Öffnung werden während des nachfolgenden operativen Eingriffs die chirurgischen Instrumente ins Auge eingeführt. Ein weiterer Schnitt öffnet den Kapselsack. Er bewirkt die sogenannte anteriore Kapsulotomie. Idealerweise wird der Kapselsack durch einen Kreisschnitt eröffnet. Nach Entfernung des durch den Schnitt freigelegten und isolierten Teils des Kapselsacks wird die Augenlinse zerkleinert und entfernt. Ein Einreißen des Kapselsacks stellt genau so wie ein irrtümliches Durchtrennen der posterioren Wand des Kapselsacks eine unerwünschte

Komplikation bei der Operation dar, die möglichst zu vermeiden ist (vgl. siehe Bali et al.).

Gleichermaßen störend ist ein unvollständiger Schnitt, der keine durchgehende Schnittlinie bewirkt, sondern noch unvollständig durchtrennte Materialbrücken stehen lässt (siehe Talamo et al.), da hier die Gefahr besteht, den Kapselsack unerwünscht einzureißen, wenn Zugriff auf die Linse im Kapselsack genommen wird. Die Katarakt-Operation wird bei der Verwendung von Laser-Kataraktgeräten üblicherweise zweistufig durchgeführt (siehe Bali et al.). Zuerst werden die Schnittflächen erzeugt; mindestens eine mit dem Laser-Kataraktgerät. Anschließend wird der Patient unter ein

Operationsmikroskop gebracht, so dass der Operateur das zu operierende Auge vergrößert sieht, wenn er durch die erzeugten Schnitte die Augenlinse entfernt und die IOL einsetzt. Für Operationsmikroskope sind Assistenzvorrichtungen bekannt, die dem Chirurgen Informationen über das zu operierende Auge einblenden. Eine solche Assistenzvorrichtung wird

beispielsweise von der Carl Zeiss Meditec AG unter der Bezeichnung CALLISTO Eye angeboten. Es spiegelt sowohl geplante Schnitte an der Augenhornhaut und dem Kapselsack als auch Markierungen zur korrekten Augenausrichtung ein und kann diese in Echtzeit an Augenbewegungen anpassen. Eine solche Einspiegelung ist auch für das Laser- Kataraktgerät bekannt, beispielsweise aus der DE 10201 1082901 A1 .

Es sind im Stand der Technik also sowohl Laser-Kataraktgeräte als auch Operationsmikroskope bekannt, die Assistenzfunktionen bereitstellen, welche die Lage von geplanten Schnitten am Auge einblenden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Chirurgen bei der lasergestützten Katarakt-Operation weitergehend zu unterstützen, so dass die Qualität wie auch die Effizienz der Katarakt-Operation gesteigert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem System zur Erzeugung von

Unterstützungsinformationen für eine lasergestütze Katarakt-Operation eines Auges, wobei das System umfasst:

ein Laser-Kataraktgerät, das aufweist

eine Laserstrahlquelle, die einen Laserstrahl abgibt, und eine

Laserstrahlscaneinrichtung zur Erzeugung von Schnitten in Hornhaut und/oder Kapselsack des Auges durch Scannen des Laserstrahls in Hornhaut und/oder Kapselsack des Auges, eine Steuereinrichtung zum Vorgeben einer Schnittgeometrie der Schnitte durch

Ansteuern der Laserstrahlquelle und der Laserstrahlscaneinrichtung gemäß

Ansteuerdaten,

einer Abbildungseinrichtung zum Abbilden von Bezugsstrukturen des Auges, eine Ausgabe-Schnittstelle,

wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, die Lage der Bezugsstrukturen zu ermitteln und einen Positionsdatensatz, welcher die Schnittgeometrie und deren

Relativlage zu den Bezugsstrukturen enthält, zu erzeugen und an der Schnittstelle auszugeben,

ein Operationsmikroskop, das aufweist

ein Mikroskop und/oder eine Kamera zur Abbildung des Auges auf einen Bilddaten liefernden Bildsensor,

eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines Bildes des Auges gemäß den Bilddaten, eine Eingabe-Schnittstelle zum Empfang des Positionsdatensatzes und

eine Steuereinheit, die an der Eingabe-Schnittstelle den Positionsdatensatz empfängt, die Lage der Bezugsstrukturen des Auges bezüglich der Bilddaten ermittelt und die im Positionsdatensatz enthaltene Schnittgeometrie auf der Anzeigeeinrichtung, bezogen auf die Bezugsstrukturen, läge- und größengerecht in das angezeigte Bild einblendet.

Die Aufgabe wird weiter erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Erzeugung von Unterstützungsinformationen für eine lasergestützte Katarakt-Operation, die mit einem Laser- Kataraktgerät gemäß Steuerdaten Schnitte in Hornhaut und/oder Kapselsack des Auges erzeugt, wobei im Verfahren folgende Schritte ausgeführt werden:

a) Abbilden des Auges und Ermitteln einer Lage von Bezugsstrukturen des Auges und

Bestimmen einer Schnittgeometrie der erzeugten oder zu erzeugenden Schnitte aus den Steuerdaten,

b) Ermitteln einer Relativlage der Schnittgeometrie zu den Bezugsstrukturen und Bereitstellen eines Positionsdatensatzes, welche die Schnittgeometrie und deren Relativlage zu den Bezugsstrukturen enthalten,

c) Übertragen des Positionsdatensatzes zu einem Operationsmikroskop,

d) Erzeugen und Anzeigen eines Augenbildes mit dem Operationsmikroskop, e) Ermitteln der Lage der Bezugsstrukturen des Auges im erzeugten Bild und

f) bezogen auf die Bezugsstrukturen läge- und größengerechtes Einblenden der im

Positionsdatensatz enthaltenen Schnittgeometrie im angezeigten Bild. Erfindungsgemäß ist also ein System bestehend aus einem Laser-Kataraktgerät und einem Operationsmikroskop vorgesehen. Das Laser-Kataraktgerät stellt den Positionsdatensatz bereit und ermittelt dazu die Lage der Schnittgeometrie bezogen auf die Lage der Bezugsstrukturen. Die Schnittgeometrie ergibt sich aus den Ansteuerdaten mit hoher Genauigkeit. Die

Steuereinrichtung ermittelt die Lage der Bezugsstrukturen und referenziert die Schnittgeometrie entweder direkt auf diese Bezugsstrukturen oder referenziert die Lage der Bezugsstrukturen und die Schnittgeometrie auf ein gemeinsames Bezugssystem, z.B. ein Koordinatensystem. Dabei kann es sich um das Koordinatensystem handeln, das im Laser-Kataraktgerät, z.B. der Laserstrahlscaneinrichtung, verwendet wird. Das zum System gehörende Operationsmikroskop liest den Positionsdatensatz ein. Es ermittelt die Lage der Bezugsstrukturen, z.B. in den Bilddaten der vergrößerten Abbildung des Auges, welche das Mikroskop erzeugt. Da der dem Operationsmikroskop zur Verfügung gestellten Positionsdatensatz die Relativlage der

Bezugsstrukturen und der Schnittgeometrie wiedergibt, kann die Steuereinheit die

Schnittgeometrie läge- und größengerecht in das angezeigte Bild einblenden. Da die Schnittgeometrie auf Basis der Ansteuerdaten hochpräzise bekannt ist, was letztlich auch daran liegt, dass das Laser-Kataraktgerät reproduzierbar mit hoher Genauigkeit eine Schnittgeometrie entsprechend den Ansteuerdaten erzeugt hat oder noch erzeugen wird, zeigt das Operationsmikroskop nicht mehr, wie im Stand der Technik, eine Vorgabe für

Schnittflächen an, sondern die Schnitte, die letztendlich tatsächlich erzeugt wurden oder werden. Es kann sich dabei um Kapselsack-, Linsen- und/oder Hornhautschnitte handeln. Der Operateur kann z.B. die vom Laser-Kataraktgerät erzeugten Schnitte sehen.

Das erfindungsgemäße System und die erfindungsgemäße Vorrichtung erlauben es, das Laser- Kataraktgerät so zu betreiben, dass eine besonders feine Schnittfläche erzeugt wird, z.B. eine Schnittfläche, die für einen Chirurgen im Operationsmikroskop nicht oder nur schwer zu erkennen wäre. Die Feinheit einer Schnittfläche bei einem Laser-Kataraktgerät hängt von Laserparametern ab. Üblicherweise wird mit gepulster Laserstrahlung eine Abfolge von optischen Durchbrüchen erzeugt, und jeder optische Durchbruch erzeugt eine Kavitation.

Unmittelbar nach der Schnitterzeugung ist die Schnittfläche in Form eines Teppichs der induzierten Kavitationen sichtbar. Je nach Laserstrahlparameter verschwinden diese Blasen mehr oder weniger schnell und mehr oder weniger vollständig. Die Erfindung erlaubt es nun, mit Kavitationen zu arbeiten, die schnell und/oder vollständig verschwinden. Ein Chirurg hätte in diesem Fall Probleme, die erzeugten Schnitte unter dem Operationsmikroskop zu identifizieren. In einer Ausgestaltung der Erfindung verwendet das Laser-Kataraktgerät eine

Schnittflächenerzeugung, die ohne optische Durchbrüche arbeitet. Solche

Schnittflächenerzeugungen sind im Stand der Technik bekannt und erzeugen besonders glatte Schnitte. Wenig überraschend sind glatte Schnitte in der Augenhornhaut und im Kapselsack für das optische Ergebnis der Katarakt-Operation vorteilhaft.

Bei einem perfekt durchgeführten Kapsulotomieschnitt wird ein kreisförmiges

Kapselsacksegment vollständig abgetrennt. Dieser Zustand lässt sich jedoch nicht immer erreichen. Manchmal sorgen Falten der Hornhaut dafür, dass die Fokuspositionierung des Laser-Kataraktgerätes nicht exakt in der Kapselwand liegt oder die Intensität im Fokus zu gering für einen optischen Durchbruch ist, so dass an einigen Stellen die Durchtrennung der Kapselwand unvollständig ist. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung detektiert die Steuereinrichtung mittels der Abbildungseinrichtung eventuelle Lücken in Schnitten. Unter Lücken sind dabei unvollständig durchtrennte Bereiche zu verstehen, die an Orten liegen, an denen die Ansteuerdaten einen Schnitt vorgeben. Die Lage solcher Lücken wird im

Positionsdatensatz abgespeichert. Hinsichtlich der Referenzierung gilt das für die

Schnittgeometrie Gesagte auch für die Lage der Lücken. Die Steuereinheit des

Operationsmikroskops blendet die Lücken in das angezeigte Bild ein. Auf diese Weise kann der Chirurg bei Lücken, d.h. unvollständig durchtrennten Stellen, der manuellen Entfernung des Kapselsacksegmentes, das durch den Kapsulotomieschnitt isoliert wurde, besondere

Aufmerksamkeit widmen. Die Gefahr, den Kapselsack einzureißen und damit eine Komplikation bei der Operation hervorzurufen, kann dadurch vermieden werden, da die Weiterbildung dem Chirurgen Informationen über mögliche unvollständige Kapsulotomieschnitte zukommen lässt und visuell die daraus resultierenden Problemstellen im Mikroskop anzeigt.

Im Operationsmikroskop erfolgt bevorzugt eine Nachführung der eingeblendeten

Schnittgeometrie und weiterer Daten an Augenbewegungen. Man kann dies als Echtzeit- Registrierung bezeichnen. Der Schnitt bzw. die Schnitte, den/die das Laser-Kataraktgerät automatisiert ausführt, sind in ihrer Position durch die Ansteuerdaten für die Laserstrahlscaneinrichtung bestimmt. Die Ansteuerdaten beziehen sich dabei üblicherweise auf das Bezugssystem des Laser- Kataraktgerätes. Die Schnittgeometrie kann in einer besonders einfach zu realisierenden Ausführungsform im Positionsdatensatz in Form der Ansteuerdaten gespeichert werden und so eine Grundlage für die an das Operationsmikroskop zu übertragenden Informationen bilden.

Als Bezugsstrukturen kommen u.a. die Randpositionen der Pupille des Auges und/oder Limbuspositionen in Frage. Als Bezugsstrukturen können auch Gefäß- und Irisstrukturen des Auges verwendet werden. Sie können als Bezugsstrukturen ermittelt werden. Gibt man deren Lage bezogen auf das Bezugssystem des Laser-Kataraktgerätes an, genügt es, die Lage der Bezugsstrukturen in diesem Bezugssystem anzugeben und im Positionsdatensatz zu speichern . Somit sind sowohl die Schnittgeometrie als auch die Bezugsstrukturen hinsichtlich ihrer Lage auf ein gemeinsames Bezugssystem, z.B. das der Laserstrahlscaneinrichtung, bezogen.

Die Positionsdetektion erfolgt mittels der Abbildungseinrichtung. Bei dieser kann es sich um ein Navigationssystem handeln , das im Laser-Kataraktgerät enthalten ist und dem Chirurgen die korrekte Justierung des Auges zum Laser-Kataraktgerät (und damit letztlich zu den

Schnittgeometrien, die das Laser-Kataraktgerät bereitstellt und erzeugt) erleichtert. Die Abbildungseinrichtung kann auf Basis der optischen Kohärenztomographie arbeiten, aber auch andere Verfahren, wie Scheimpflug-Fotografie, konfokale Detektion oder Detektion in einem Videosystem sind möglich. Wesentlich ist lediglich, dass die Abbildungseinrichtung in ihrer Lage zur Laserstrahlscaneinrichtung bzw. zu deren Bezugssystem bekannt ist.

Um eine präzise Beschreibung der Schnittposition zum Bezugssystem des Auges vornehmen zu können, wird bevorzugt der Rotationswinkel des Auges um die Sehachse im Bezug auf das Koordinatensystem der Laserstrahlscaneinrichtung des Laser-Kataraktgerätes ermittelt. In einem einfachsten Fall kann die Winkeleinrichtung als durch die Kopfausrichtung bezüglich des Laser-Kataraktgerätes vorgegeben betrachtet werden. Möchte man eine genauere Angabe, ist es möglich, Irisstrukturen und/oder limbusnahe sklerale Gefäßstrukturen mit der

Abbildungseinrichtung zu analysieren und ihre Lage bezüglich der Laserstrahlscaneinrichtung anzugeben.

Erlaubt es ein verwendetes Kontaktglas nicht, die genannten Strukturen des Auges zu sehen , ist es zu bevorzugen, die Winkeleinrichtung anhand der genannten Strukturen unmittelbar vor oder während des Andockens des Kontaktglases an das Auge zu ermitteln. In den meisten Fällen hat das Kontaktglas zwei Verbindungsstellen : zuerst wird das Kontaktglas durch Vakuum mit der Sklera des Auges verbunden. Dann wird es durch geeignete

mechanische Schnittstellen fest mit dem Laser-Kataraktgerät verbunden. Bei einem solchen zweiseitig verbundenen Kontaktglas ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, ein Messsystem im Laser-Kataraktgerät zu implementieren, das einen Drehwinkel an der mechanischen Schnittstelle zwischen Kontaktelement und Laser-Kataraktgerät erfasst, wenn das Kontaktglas am Laser-Kataraktgerät angebracht wurde. In einer bevorzugten

Ausführungsform umfasst das Messsystem eine optische Skala oder Markierung, die am Kontaktglas angebracht ist und sowohl mit der Abbildungseinrichtung des Laser- Kataraktgerätes beim Andocken des Kontaktglases am Auge, als auch bei der Befestigung des Kontaktglases am Laser-Kataraktgerät ausgelesen bzw. hinsichtlich seiner Lage identifiziert werden kann. Optionale und alternative Verfahren umfassen elektrische oder magnetische Messverfahren.

Für die Bezugsstruktur kann man auch die Wirkung eines Kontaktglases verwenden. Dann wird bestimmt, an welcher Position und in welcher Orientierung das Kontaktglas am Patientenauge angedockt war. Dazu wird in einer Weiterbildung oder eigenständigen Erfindung ausgenutzt, dass Kanten, die beim Ansaugen des Kontaktglases auf dem Auge zu liegen kamen

(beispielsweise Markierungsvorsprünge oder -Vertiefungen oder auch ein Saugrand bei einer Vakuumbefestigung), sichtbare Spuren auf der Hornhaut oder Bindehaut hinterlassen. Man erzeugt bewusst Andrucksteilen auf dem Epithel oder kleine Blutungen in der Bindehaut. Es ist deshalb vorgesehen, das Andruckprofil eines Kontaktglases so zu gestalten, dass es eine Lageorientierung, z.B. eine eindeutige Achsenorientierung des Auges zu erkennen erlaubt, beispielsweise durch eine asymmetrische Markierung (z.B. in Form einer unterbrochenen

Randstruktur) oder durch separate Andruckmarkierungen, die eindeutig die Rotationslage des Auges anzeigen. Dann bildet man (z.B. mit der Abbildungseinrichtung des Laser- Kataraktgerätes) das Auge mit den Andruckspuren, die als Bezugsstrukturen dienen, ab. Anhand dieser Informationen wird die Lage ermittelt, die das Auge am Gerät hatte, das das Kontaktglas verwendete. Im Falle des Systems erzeugt das Laser-Kataraktgerät den

Positionsdatensatz. Die Koordinaten der Bezugssysteme des Laser-Kataraktgerätes und des Operationsmikroskops können dann so miteinander abgeglichen werden, dass die

Schnittgeometrie läge- und größengerecht in das angezeigte Bild des Operationsmikroskops eingeblendet ist. In einer Weiterbildung dieses Markierungsprinzips erfolgt eine spezielle Beleuchtung, welche die Andruckspuren in der Abbildung hervorhebt. Beispielsweise kann eine streifende Beleuchtung verwendet werden, um die Andruckspuren klar hervorzuheben.

Lücken in Schnitten können, wie Untersuchungen (siehe Talamo et al.) gezeigt haben, von Falten der Hornhaut herrühren. Es ist deshalb in einer Weiterbildung bevorzugt, Falten der Hornhaut direkt mit der Abbildungseinrichtung zu detektieren, hinsichtlich ihrer Lage zu ermitteln und die Lagen dieser Lücken im Positionsdatensatz abzuspeichern. Die Orte dieser Falten können dann wie die Orte der zuvor diskutierten Lücken im angezeigten Bild eingeblendet werden. An den Stellen, an denen eine Hornhautfalte eine Schnittbahn kreuzt, kann die Schnittfläche unvollständig sein. Es ist deshalb besonders bevorzugt, die

Kreuzungsstellen zwischen Schnittgeometrie und Orte der Hornhautfalten im angezeigten Bild einzublenden und besonders bevorzugt zu markieren. Sie sind potentielle Orte für eine unvollständige Schnittfläche. Ein Chirurg kann sie dadurch berücksichtigen und ein unerwünschtes Reißen des Kapselsackes vermeiden. Unter geeigneten Beleuchtungsbedingungen sind die Falten in einem Videobild in Form von strichförmigen Signalen erkennbar. Die Detektion vorhandener Hornhautfalten kann mit einem im Laser- Kataraktgerät anderweitig vorhandenen Navigationssystem erfolgen. Auch in einem OCT-Bild zeichnen sich Hornhautfalten ab, beispielsweise durch Ausbuchtungen der posterioren Hornhautfläche.

Der im Laser-Kataraktgerät ermittelte Positionsdatensatz wird bevorzugt über ein

Datenexportmodul dem Operationsmikroskop zur Verfügung gestellt. Die Datenübertragung kann dabei elektronisch (z.B. über drahtgebundene oder funkgestützte Netzwerke), durch ein Speichermedium (z.B. USB-Stick) oder durch reine Funkübertragung (z.B. Bluetooth) erfolgen. Bevorzugt ist die Übertragung verschlüsselt. Das Operationsmikroskop verfügt in einer bevorzugten Ausführungsform über ein Datenimportmodul, das den Positionsdatensatz vom Laser-Kataraktgerät einliest. Das Operationsmikroskop ermittelt die Lage der Bezugsstrukturen. Bevorzugt erfolgt dies in den Bilddaten, die bei der vergrößerten Abbildung des Auges erzeugt werden. Alternativ kann auch eine separate Kameraeinrichtung verwendet werden, die eine zusätzliche Abbildung des Auges zur Ermittlung der Lage der Bezugsstrukturen liefert. Bei der Variante, die Andruckspuren erzeugt, ist eine zusätzliche Abbildung zweckmäßig. Im Operationsmikroskop erfolgt die Skalierung und Ausrichtung der eingeblendeten Schnittgeometrie beispielsweise anhand der Pupillen- und/oder Limbusränder auf die Orientierung und Skala des Augenbildes, die das Mikroskop liefert. Eine entsprechende Rotation kann anhand von Iris- und/oder

Gefäßstrukturen, die als Bezugsstrukturen verwendet werden, vorgenommen werden. Alternativ kann die Rotation auch aus einer bekannten Lage der Schnittflächen bezogen auf das Auge abgeleitet werden. Im Laser-Kataraktgerät ist dann das Auge in einer bestimmten Rotationslage einjustiert, und das Operationsmikroskop erkennt anhand von Iris- und/oder Gefäßstrukturen eine abweichende Lage des Auges.

Im Rahmen der Katarakt-Operation wird mit dem Laser-Kataraktgerät in einigen

Ausführungsformen auch eine Zerteilung der Augenlinse (Linsenfragmentierung)

vorgenommen, indem die Augenlinse durch Fragmentierungsschnitte zerteilt wird. Dabei sollen der posteriore Kapselsack und die Iris unbeschädigt bleiben. Es werden deshalb

Sicherheitszonen zum posterioren Kapselsack und zur Iris vorgehalten, in denen keine Fragmentierungsschnitte erfolgen. Diese Bereiche können bevorzugt von der Steuereinrichtung mittels der Abbildungseinrichtung erkannt und im Positionsdatensatz abgespeichert werden. Oftmals findet im posterioren Bereich der Linse trotz Applikation der Laserpulse kein

Schneideffekt statt, da die Streuung im durchstrahlten Linsenbereich die Laserenergie zu stark schwächt und/oder den Fokus zu stark aufweitet. Auch dies kann mittels der Abbildungseinrichtung von der Steuereinrichtung erkannt werden, beispielsweise durch eine fehlende Kavitationsbildung beim Erzeugen von Schnitten mittels optischer Durchbrüche, die Kavitationen erzeugen. Die Steuereinheit kann das angezeigte Bild des Operationsmikroskops einblenden, an welchen Bereichen eine/keine Fragmentierung der Linse erfolgt ist. Je nach verwendeter Technik der Linsenentfernung, beispielsweise bei Einsatz der Phakoemulsifikation, kann es vorteilhaft sein, Fragmentierungsschnitte in einigen Bereichen der Linse engmaschiger auszuführen. Auch diese Information wird bevorzugt in das Bild des Operationsmikroskops eingeblendet. Bei bestimmten Operationstechniken will man neben einer anterioren auch eine posteriore Kapsulotomie ausführen. Auch diese Schnittgeometrie wird bevorzugt im

Positionsdatensatz abgespeichert und im Operationsmikroskop angezeigt.

Spezielle Aufmerksamkeit muss bei der Katarakt-Operation denjenigen Patienten gewidmet werden, bei denen bereits eine refraktive Operation der Fehlsichtigkeit durchgeführt wurde. Bei Patienten mit einer zurückliegenden refraktiven Laserchirurgie (z.B. LASIK) ist beispielsweise die Kenntnis von Schnitträndern bei der Erzeugung der Lamelle, welche das Hornhautinnere freigelegt hatte, von Interesse. Diese Ränder können mit der Abbildungseinrichtung des Laser- Kataraktgerätes zusätzlich erkannt, im Positionsdatensatz abgespeichert und visuell im

Operationsmikroskop dargestellt werden. Ein Chirurg kann sie dadurch besser berücksichtigen. Das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt Unterstützungsinformation im Rahmen einer

Katarakt-Operation. Das Verfahren erfordert es dabei nicht, dass operative Schritte ausgeführt werden. Die Schritte des Abbildens und Ermitteln der Relativlage können sowohl vor als auch nach der Erzeugung der Schnittflächen ausgeführt werden. Dies liegt daran, dass die

Ansteuerdaten, welche bei der Erzeugung der Schnittflächen im Auge verwendet werden, die Lage der Schnittgeometrie präzise angeben. Das Verfahren ist deshalb nicht darauf angewiesen, erzeugte Schnittflächen zu vermessen. Es erfordert keinen chirurgischen Schritt. Dasselbe gilt für die Schritte, die am Operationsmikroskop vom Verfahren ausgeführt werden. Auch hier ist kein chirurgischer Eingriff nötig. Der Verfahrensanspruch ist deshalb auch auf die Erzeugung von Informationen im Rahmen einer Katarakt-Operation gerichtet. Diese erleichtern dem Chirurgen den Eingriff. Das Verfahren zum Erzeugen dieser Daten ist nicht mit einem chirurgischen oder therapeutischen Schritt verbunden.

Es sei nochmals betont, dass die Verwendung eines rotationsasymmetrische Andruckspuren erzeugenden Kontaktglases bei einem ophthalmologischen Gerät unabhängig vom hier beschriebenen System und dem hier beschriebenen Verfahren verwendet werden kann. Ein ophthalmologisches Gerät mit einem Kontaktglas, dessen Kontaktfläche

rotationsasymmetrische Andruckmarkierungen enthält, die beim Befestigen des Kontaktglases am Auge Andruckspuren in der Augenhornhaut und/oder Sklera erzeugen, sowie ein Verfahren zum Markieren der Rotationsstellung, mit der ein Auge an einem ophthalmologischen Gerät befestigt wurde, wobei das eben erwähnte Kontaktglas verwendet wird, stellen deshalb eigenständige Erfindungen dar. Gleiches gilt für das Kontaktglas alleine. Die Erfindung kann dadurch weitergebildet werden, dass die Markierungsstrukturen am Rand einer Kontaktfläche des Kontaktglases sitzen, die auf das Auge aufgesetzt wird. Zum Auslesen der Andruckspuren ist ein weiteres Gerät vorteilhaft, bei dem es sich um ein ophthalmologisches Gerät zur weiteren Untersuchung/Behandlung des Auges handeln kann, das eine Abbildungseinrichtung zur Detektion der Lage der Andruckspuren enthält. Die Abbildungseinrichtung kann eine

Beleuchtungseinrichtung zur streifenden Beleuchtung der Hornhaut und/oder Sklera des Auges umfassen. Besonders bevorzugt erfolgt beim weiteren Gerät eine Dateneingabe, welche die Lage der Andruckspuren bezogen auf das erste ophthalmologische Gerät, welches das Kontaktglas verwendete, angibt. Im Übrigen kommen sämtliche hier beschriebene Merkmale des Systems und der Vorrichtung zur Erzeugung von Unterstützungsinformation auch zur Weiterbildung des Prinzips der Markierung der Rotationslage eines Auges mittels

Andruckspuren durch ein Kontaktglas in Frage.

Neben dem Austausch der humanen Augenlinse durch eine Kunststofflinse können im Rahmen der Operation auch zusätzliche Schnitte in der Hornhaut durchgeführt werden, die einer Korrektur des Hornhaut-Astigmatismus dienen. Diese Schnitte werden üblicherweise in der Nähe des Limbus durchgeführt und bestehen aus zwei Schnitten in Form von

gegenüberliegenden Kreissegmenten (Limbale Relaxationsinzisionen, LRI). Diese Schnitte können ebenfalls automatisiert mit dem Laser-Kataraktgerät ausgeführt werden.

Ein entscheidender Parameter hierbei ist die Winkelorientierung, die mit der

Zylinderorientierung der Hornhautoberfläche übereinstimmen sollte. Dazu kann eine ringförmige Beleuchtung auf die Hornhautoberfläche projiziert und die Reflexe mit der geräteinternen Kamera aufgezeichnet werden. Die Achse der Ellipse im Bild zeigt die Zylinderorientierung der Hornhautoberfläche an. Die Beleuchtung kann dabei auch aus einer Reihe von Leuchtdioden bestehen, die entlang eines Kreises angeordnet sind. Die Daten solcher LRI können in die Schnittgeometrie und damit in den Positionsdatensatz aufgenommen sein/werden.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schemadarstellung eines Systems zur Katarakt-Operation, das Informationen zur Unterstützung eines Chirurgen bereitstellt, Fig. 2 ein Videobild, das vom System der Fig. 1 erzeugt wird, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Kontaktfläche eines Kontaktglases, das mit dem System der Fig. 1 verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt ein System 1 zur laserbasierten Katarakt-Operation, wie sie im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert wurde. Das System 1 umfasst ein Kataraktgerät 2, das einen Laser 3 aufweist, der beispielsweise gepulste Laserstrahlung abgibt. Ein vom Laser 3 bereitgestellter Laserstrahl 4 wird mittels eines Scanners 5 abgelenkt, und der derart gescannte Strahl wird über eine nicht weiter gezeigte Optik, einen Strahlteiler 6 und ein Kontaktglas 7 in das zu operierende Auge 8 fokussiert. In einem Fokus im Auge 8 bewirkt die gepulste Laserstrahlung 4 einen optischen Durchbruch und dadurch eine Kavitation 9, die Gewebe des Auges trennt. Durch Verstellung der Lage des Fokus entsteht ein Teppich aus Kavitationen 9, welcher eine Schnittfläche im Auge 8 erzeugt. Die Lage der Schnittfläche hängt von der Lage der

Kavitationen 9 und damit von der Verstellung des Fokus ab, welche der Scanner 5 durchführt.

Das Kataraktgerät 2 umfasst eine Videokamera 10, die über den Strahlteiler 6 in den

Strahlengang zum Auge 8 so eingekoppelt ist, dass die Videokamera 10 ein Bild des Auges 8 vor, während und/oder nach der Applikation des Laserstrahls 4 liefert. Weiter hat das

Kataraktgerät 2 ein Navigationssystem 1 1 , das Strukturinformationen über das Auge 8 liefert. Das Navigationssystem kann beispielsweise ein OCT oder eine Scheimpflug-Kamera sein, die Schnittdarstellungen des Auges bereitstellen.

Der Laser 3, der Scanner 5, die Videokamera 10 und das Navigationssystem 1 1 sind über nicht weiter bezeichnete Steuerleitungen (in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet) mit einer

Steuereinrichtung 12 verbunden, die beispielsweise als geeignet programmierter Computer ausgebildet sein kann. Die Steuereinrichtung 12 steuert den Betrieb des Kataraktgerätes 2 und insbesondere den Laser 3 und den Scanner 5. Die Ansteuerung dieser beiden Bauteile erfolgt gemäß im Steuergerät 12 abgelegten Ansteuerdaten, welche die Verstellung des Fokus und damit die Lage der Kavitationen 9 angeben. Die Ansteuerdaten sind in einem Koordinaten- Bezugssystem definiert, das auf den Scanner 5 bezogen ist. Durch das Kontaktglas 7 ist sichergestellt, dass das Auge 8 sich in einer bekannten und insbesondere unveränderlichen geometrischen Lage zum Kataraktgerät 2 befindet. Aufgabe des Chirurgen ist es, dafür zu sorgen, dass beim Andocken des Auges 8 an das Kontaktglas 7 eine gewünschte Position erreicht ist. Natürlich kann der Chirurg gegebenenfalls auch eine Veränderung für die

Ansteuerdaten vorgeben, also die Schnittfläche im Auge gewünscht verändern, z.B.

verschieben. Darin unterstützt ihn das Navigationssystem 1 1 und/oder die Videokamera 10. Die Ansteuerdaten definieren, gegebenenfalls nach Beeinflussung und Auswahl durch den Chirurgen, eine Schnittgeometrie von mindestens einer Schnittfläche, die im Auge 8 zu erzeugen sind. Aufgrund der reproduzierbaren Arbeitsweise des Scanners 5 und des Lasers 3 sind die Ansteuerdaten, die von der Steuereinrichtung 12 verwendet werden, mit der

Schnittgeometrie den/der erzeugten oder zu erzeugenden Schnittes/Schnitte im Auge 8 fest verknüpft.

Über die Abbildungseinrichtung (Videokamera 10 und/oder das Navigationssystem 1 1 ) ermittelt die Steuereinrichtung 12 die Lage von Bezugsstrukturen im Auge 8. Dabei kann es sich um den Pupillenrand, den Limbusrand, Sklera- und/oder Irisstrukturen handeln. Gemein ist ihnen, dass sie am Auge 8 auffindbar sind und die Lage des Auges 8 zu bestimmen erlauben. Aufgrund der bekannten Lage der Abbildungseinrichtung im Kataraktgerät 2 ist die Lage der

Abbildungseinrichtung zum Scanner 5 und damit zum Koordinaten-Bezugssystem, in dem die Ansteuerdaten die Schnittfläche definieren, ebenfalls bekannt. Die Steuereinrichtung 12 ermittelt aus dieser gegebenen Beziehung die Lage der Bezugsstrukturen bezogen auf das Koordinaten-Bezugssystem des Kataraktgerätes 2 und speichert sie zusammen mit den Ansteuerdaten in Form eines Positionsdatensatzes ab und stellt diesen an einem

Datenexportmodul 13 bereit.

Zusätzlich zum Kataraktgerät 2 kommt bei der Katarakt-Operation ein Operationsmikroskop 14 zum Einsatz, das ebenfalls Bestandteil des Systems 1 ist. Das System 1 ist durch das

Kataraktgerät 2 und das Operationsmikroskop 14 gebildet, die jedoch nicht gleichzeitig, sondern nacheinander zum Einsatz kommen. Das Operationsmikroskop 14 umfasst ein Mikroskop 15, welches in einem Mikroskopstrahlengang 16, der durch einen Strahlteiler 17 und einen Abbildungsstrahlengang 18 läuft, das Auge 8 abbildet. Anders als im Kataraktgerät 2 kommt hier kein Kontaktglas zum Einsatz, da der Chirurg unter dem Operationsmikroskop 14 auf das Auge 8 Zugriff haben muss, um den chirurgischen Eingriff auszuführen. Über den Strahlteiler 17 ist weiter eine Kamera 19 eingekoppelt, die unabhängig vom Mikroskop 15 einen

Kamerastrahlengang 20 bereitstellt, den der Strahlteiler 17 mit dem Mikroskopstrahlengang 16 zum Abbildungsstrahlengang 18 vereinigt. Die Kamera 19 liefert somit ein Bild des Auges 8, und das Mikroskop 15 liefert ein stark vergrößertes Bild von wählbaren Ausschnitten des Auges 8. Die Kamera 19 und das Mikroskop 15 sind mit einer Steuereinheit 21 des

Operationsmikroskops 14 verbunden, welche die entsprechenden Bilddaten ausliest, insbesondere die Bilddaten, die ein Bildsensor des Mikroskops 15 und die Kamera 19 bereitstellen. Auf einer Anzeige 22 bringt die Steuereinheit 21 ein Bild des Auges 8 zur Anzeige. Es kann sich dabei um das Bild, welches die Kamera 19 lieferte und/oder das Bild, welches das Mikroskop 15 lieferte, handeln. Die Anzeige kann auch als Okulareinblick ausgestaltet sein, der auf direktem optischen Wege oder auf elektronischem Wege über das Mikroskop 15 das Auge 8 anzeigt. Bei einem direkten optischen Einblick hat das Mikroskop 15 keinen Bildsensor, und es ist eine Einspiegelungseinrichtung vorhanden, die in den Okular-Einblick des Mikroskops 15 eine Anzeige einspiegelt, welche von der Steuereinheit 21 geeignet angesteuert wird. Die Anzeige 22 ist dann ergänzt oder ersetzt durch die Einspiegelungseinrichtung.

Wesentlich ist es, dass dem Chirurgen über die Anzeigeeinrichtung (z.B. die Anzeige 22) ein Bild des Auges 8 bereitgestellt wird. In dieses Bild blendet die Steuereinheit 21 die

Schnittgeometrie der Schnitte ein. Sie führt dazu folgendes aus:

Zuerst liest die Steuereinheit 21 an einem Datenimportmodul 23 den Positionsdatensatz ein, welcher über eine Datenverbindung 24 von dem Datenexportmodul 13 übertragen wurde.

Hinsichtlich der Datenverbindung 24 wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Aus dem Positionsdatensatz liest die Steuereinheit die Lage der Bezugsstrukturen bezogen auf die Lage der Schnittgeometrie ein. Optional kann der Positionsdatensatz auch Angaben über die Art der Bezugsstrukturen enthalten.

Anschließend ermittelt die Steuereinheit im Bild des Auges 8, das von der Kamera 19 aufgenommen wurde und/oder (bei elektronischer Ausgestaltung des Mikroskops 15) vom Mikroskop 15 geliefert wurde, die Lage der Bezugsstrukturen, welche der Positionsdatensatz angibt. Weiter ermittelt die Steuereinheit einen Vergrößerungsfaktor, der aktuell für das anzuzeigende Bild 22 vorhanden ist. Er kann sich aus der Einstellung des Mikroskops 15 und/oder der Einstellung der Kamera 19 ergeben und wird von der Steuereinheit 21 geeignet abgeleitet. Die Steuereinheit ermittelt dann die Lage der Schnittgeometrie im angezeigten oder anzuzeigenden Bild auf Basis der Relativlage der Schnittgeometrie zu den Bezugsstrukturen gemäß dem Positionsdatensatz.

Abschließend blendet die Steuereinheit 21 in das angezeigte Bild die Schnittgeometrie lage- und größengerecht ein. Fig. 2 zeigt exemplarisch ein Videobild 25, wie es auf der Anzeige 22 oder durch Einspiegelung in ein optisches Bild eines mit einem optischen Einblick versehenen Mikroskops 15 angezeigt werden kann. Das Videobild 25 lässt den Limbusrand 26 und den Pupillenrand 27 des Auges erkennen. Weiter ist eine Spur von aufeinander folgenden Kavitationen 28 dargestellt, welche einer kreisförmigen Schnittlinie entspricht, die durch einen gestrichelten Kreis veranschaulicht ist. Die Schnittgeometrie des Schnittes erscheint in der Draufsicht als Linie. Im Videobild 25 wird nicht die Spur 28 aus Kavitationen 9 angezeigt, sondern lediglich der in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Verlauf der Schnittlinie. Aus der zur Veranschaulichung in Fig. 2 eingetragenen Spur aus aufeinander folgenden Kavitationen 28 ist zu sehen, dass diese eine Lücke 29 hat. Eine solche Lücke kann, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert, durch eine Hornhautfalte verursacht sein. Eine solche Lücke bzw. eine Stelle, an der sie erscheinen kann, wird im Videobild 25 markiert. Die Fig. 2 zeigt exemplarisch einen Warnpfeil, der an der Stelle einer Lücke eingeblendet wird.

Bei der Lücke kann es sich in einer Ausführungsform um eine detektierte Lücke handeln. Dann wertet die Steuereinrichtung 12 das von der Abbildungseinrichtung 10, 1 1 gelieferte Bild dahingehend aus, dass nach Erzeugung einer Schnittfläche Lücken in der Kavitationsspur gesucht, identifiziert und deren Orte im Positionsdatensatz abgespeichert werden. Bei der Lücke kann es sich aber auch um eine ungewollt entstandene Lücke handeln, beispielsweise wenn die Schnittfläche noch gar nicht erzeugt wurde. Ein Ort, an dem eine Lücke ungewollt entstanden ist, kann, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert, aus dem Schnittpunkt einer Hornhautfalte mit einer zu erzeugenden Schnittfläche bzw. Schnittlinie abgeleitet werden. In diesem Fall ermittelt die Steuereinrichtung 12 durch Auswertung der Information von der Abbildungseinrichtung (Bild der Videokamera 10 und/oder des Navigationssystems 1 1 ) detektiert werden. Zur Ermittlung des Kreuzungspunktes der Hornhautfalte mit einer

Schnittfläche/Schnittlinie kann der Ort einer potentiellen Lücke identifiziert und zum

Abspeichern im Positionsdatensatz bereitgestellt werden. Die Bezugsstrukturen, deren Lage im Positionsdatensatz abgespeichert wird, muss nicht zwingend eine natürlich im Auge vorkommende Struktur sein. Es kann auch eine künstlich erzeugte Struktur sein. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kontaktglas, das zur Erzeugung einer solchen künstlichen Bezugsstruktur verwendet werden kann. In Fig. 3 ist eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf eine Referenz-Kontaktfläche 30 des Kontaktglases dargestellt. Alternativ kann statt des Kontaktglases auch ein (Flüssigkeits-, Gas- oder

Festkörper-)Patienteninterface verwendet werden, das eine Referenzstruktur oder

Referenzfläche besitzt. Die Kontaktfläche 30 wird auf die Vorderseite des Auges, beispielsweise auf Hornhaut und/oder Sklera aufgesetzt. Sie bringt die Vorderfläche des Auges in eine bestimmte Form und fixiert das Auge 8 gegenüber dem Gerät, das das Kontaktglas verwendet, beispielsweise dem Kataraktgerät 2. Befestigungsmittel, mit denen das Kontaktglas 7 am Auge angedockt wird, sind in Fig. 3 nicht dargestellt. Die Befestigungsmechanik zum Anbringen am ophthalmologischen Gerät in festgelegter Drehstellung ist nur schematisch angedeutet.

An der Kontaktfläche 30 sind Markierungen 31 , 32 ausgebildet, die geeignet sind,

Andruckspuren in der Vorderfläche der Hornhaut zu erzeugen. Bei den Markierungen 31 , 32 kann es sich um Vorsprünge oder Vertiefungen handeln. Sie liegen asymmetrisch zu einer optischen Achse des Kontaktglases und des Gerätes, für das das Kontaktglas eingesetzt wird. Für die optische Achse ist in der Draufsicht der Fig. 3 der Durchstoßpunkt 33 eingetragen. Aufgrund der asymmetrischen Lage der Markierungen 31 und 32 liegen auch die

Andruckspuren rotationsasymmetrisch zur optischen Achse. Aus einer Auswertung der Andruckspuren, was beispielsweise in eine Ausbildung mit einer streifenden Beleuchtung besonders einfach möglich ist, wird bei der Anwendung eines weiteren ophthalmologischen Gerätes, beispielsweise des Operationsmikroskops 14, einfach festgestellt, in welcher Rotationslage das Auge 8 am zuvor verwendeten ophthalmologischen Gerät mit dem

Kontaktglas 7 befestigt war.