Die vorliegende Erfindung betrifft Planungsverfahren und eine Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen Materials. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Com puterprogramm produkt.

Gängige refraktive Korrekturen, wie Laser-Fehlsichtigkeitskorrekturen (laser Vision correction, LVC) oder Intraokularlinsenimplantationen (IOL), leiden unter Restfehlern in der tatsächlich erreichten Korrektur. Diese Abweichungen können das Ergebnis von Messfehlern vor der Operation, Toleranzen der Korrektur selbst oder von Schwankungen, leichten Augenbewegungen etc. während der Operation sein, aber oft auch an patientenspezifischen Eigenschaften liegen, wie z.B. einer patientenspezifischen und damit schwer vorhersagbaren Narbenbildung, Heilung, unterschiedlicher Gewebeeigenschaften oder einem umgebungs- oder patientenspezifischen Hydratationszustand der Hornhaut. Aufgrund der häufig daraus resultierenden ungenauen Brechungskorrektur besteht derzeit oft die Notwendigkeit, eine nachträgliche Brechungskorrektur (wie Brille oder Kontaktlinsen) oder sogar eine operative Nachbesserung vorzunehmen.

So kann beispielsweise eine Laser-Fehlsichtigkeitskorrektur durch eine nachfolgende Laser-Fehlsichtigkeitsbehandlung, wie z.B. eine Excimer-LASIK, angepasst werden. Die Korrektur der IOL-Ergebnisse ist jedoch schwieriger. Auch hier ist die Laser- Fehlsichtigkeitskorrektur der Hornhaut oft die einzige verbleibende Wahl oder Alternative zur Brille.

Eine interessante Alternative ist deshalb die Anpassung optischer Elemente wie lOLs, aber ggf. auch von Kontaktlinsen oder Brillen, durch postoperative Brechungsindexanpassung. Dies ist z.B. durch den Einsatz von UV-empfindlichen Polymeren zur Herstellung dieser optischen Elemente möglich, wie beispielsweise in der DE 60221 902 T2 vorgeschlagen. Ein neuerer Ansatz für derartige Korrekturen ist die laserinduzierte Änderung des Brechungsindex (Laser Induced Refractive Index Change, LIRIC) und/oder die Änderung des Brechungsindex im Gewebe (Intratissue Refractive Index Change, IRIS), derart, dass eine nicht-invasive refraktive Korrektur des Brechungsindex (eines Materials) im Gewebe nach der Operation durch Nutzung und entsprechende Modifizierung einer einstellbaren Refraktionskomponente im Material bzw. Gewebe erfolgt.

Die Fig. 1a und 1b zeigen eine solche, heute bekannte, laserinduzierte Änderung des Brechungsindex (LIRIC), in einem Bereich der Kornea 4 bzw. in einer Intraokularlinse 5 eines Patientenauges 3 (Len Zheleznyak, ophthalmology/femtosecond lasers: LIRIC: Next-Generation refractive laser surgery, http://www.bioopticsworld.com/articles/print/volume-9/issue- 11/ophthalmology- femtosecond-lasers-liric-next-generation-refractive-laser-su rgery.html). Durch Anwendung eines Excimer-Lasers oder eines Femtosekunden-Lasers wird sonst üblicherweise die Oberfläche der Kornea 4 ablatiert oder aber es werden Schnitte in der Kornea 4 mittels Photodisruption durchgeführt. Nutzt man aber beispielsweise einen fokussierten Femtosekunden-Laserstrahl 2, 2‘ bei wesentlich geringerer Pulsenergie (also beispielsweise je nach Wirkungsort bei 100 bis 1000 Mal geringerer Pulsenergie), wird mittels dieser Pulsenergie in der Kornea 4 oder auch in tieferliegenden Strukturen wie einer Linse, insbesondere auch einer natürlichen oder künstlichen Intraokularlinse 5, durch den Eintrag der gepulsten Strahlung 2, 2‘ der Brechungsindex des Gewebes oder auch eines künstlichen optischen Elements an dieser Stelle 17 gezielt verändert ohne einen Schnitt zu erzeugen.

Ein noch ungelöstes Problem ist die Einstellung eines wirklich präzisen Brechungsindexprofils in einem einzigen Behandlungsverfahren, d.h., eine Änderung des Brechungsindex im behandelten Bereich des Gewebes / der künstlichen Struktur so zu gestalten, dass das Ergebnis dem vorher geplanten Profil des Brechungsindex entspricht, mit dem die Fehlsichtigkeit im Wesentlichen vollständig korrigiert wird.

Bekannte Lösungen verwenden Nomogramme, um durch die Anwendung eines vorberechneten Laserscanmusters, das sowohl örtliche Informationen als auch Informationen zu Leistungsparametern an der jeweiligen Position des Fokuspunkts des fokussierten gepulsten Laserstrahls umfasst, annähernd das gewünschte Änderungsprofil des Brechungsindex zu erzeugen. Die Ergebnisse werden dann postoperativ durch Messung der Restbrechungsfehler (z.B. durch Wellenfrontmessverfahren) überprüft und anschließend durch eine nachträgliche Korrektur des festgestellten Restbrechungsfehlers in einer weiteren Behandlung (zu einem ganz anderen Zeitpunkt und meist auch noch mit anderen Verfahren) korrigiert. Es braucht dann also eine weitere Durchführung eines Behandlungsverfahrens. Die Messungen des Restbrechungsfehlers können zudem nur den vollen Teil oder mindestens den überwiegenden Teil der behandelten Gewebezone gleichzeitig berücksichtigen und erlauben keine Bestimmung und Korrektur lokaler Variationen (z.B. an einer einzelnen behandelten Stelle). Daher ist nach dem derzeitigen Stand der Technik beispielsweise keine Korrektur der lokalen Brechungsindexvariationen unbekannter Stärke möglich. Solche lokalen Brechungsindexvariationen können, neben Absorption und Streuung, auch eine Ursache sogenannter „Floater“ bzw. „Mouche volantes“ im Glaskörper (Vitreous) des Auges sein. Im Folgenden soll der Begriff „Floater“ als Synonym für lokale Brechungsindexvariationen sein, unabhängig vom Ort.

Dabei verhindern unterschiedliche Faktoren vor- und während der Behandlung, die „unvollständig oder nur sehr schwer beherrschbar“ sind, die im Wesentlichen vollständige Korrektur der Fehlsichtigkeit mit den bislang vorhandenen Mitteln. Zu diesen Faktoren gehören bestimmte Gewebeeigenschaften (beispielsweise die den Brechungsindex des Gewebes variierende Hydratation, systemisch oder lokal applizierte Medikamente, Bestrahlungen, Vorerkrankungen, d.h. natürliche oder früher künstlich erzeugte Brechungsindexgradienten oder lokale Brechungsindexvariationen), Lasereigenschaften (Leistungsfluktuationen, Fokusverformung durch Eintritt in Gewebeschichten) oder Umgebungsparameter (Absorption, Gewebebewegung/-vibrationen, Druck oder Spannungen auf das Gewebe).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vorrichtung und Verfahren zu beschreiben, um eine präzise Korrektur des Brechungsindex zu ermöglichen, also das vorher geplante (ideale) Profil des Brechungsindex in dem zu bearbeitenden Bereich eines transparenten organischen oder anorganischen Materials, insbesondere eines Patientenauges, trotz Störungen durch schwer beherrschbarer Faktoren während der Behandlung tatsächlich einzustellen. Insbesondere sollen auch sehr lokal begrenzte Brechungsindexvariationen korrigiert werden, deren Ausmaß sich nur schwer vorbestimmen lässt, wie das beispielsweise bei nahezu transparenten Floatern im Glaskörper eines Patientenauges der Fall ist.

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.

Ein Planungsverfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials, beispielsweise eines Patientenauges, umfasst die folgenden Schritte:

- Das Ist-Verhalten einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone, die in einem optischen Weg hinter einer von einer Untersuchungs-Strahlung durchleuchten Bearbeitungs-Zone des transparenten organischen oder anorganischen Materials angeordnet ist, wird charakterisiert. Ein solches „Verhalten“, kann beispielsweise ein optisches Erscheinungsbild sein, wie eine Lichtintensitäts- oder -phasenverteilung, ein Schattenwurf, Interferenzmuster oder eine OCT-Signalverteilung sein oder deren Kombinationen. Dabei kann die Indikatorstruktur direkt in der Untersuchungs-Zone angeordnet sein oder aber eine Abbildung einer Struktur in der Bearbeitungs-Zone in die Untersuchungs-Zone darstellen (also eine virtuelle Indikatorstruktur darstellen).

- Das Soll-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone wird festgelegt. Eine solche „Festlegung“ kann die Bestätigung eines bereits hinterlegten Soll- Verhaltens sein, aber auch eine Festlegung des Soll-Verhaltens an dieser Stelle aufgrund einer Formulierung des Arztes ist möglich (beispielsweise, eine gewünschte Gesamtrefraktionsänderung oder lokale optische Weglängenänderung, also der Verlauf eines Brechungsindex-Profils über einen großen Bereich oder der Brechungsindex-Verlauf über einen Strahlweg an einer konkreten Stelle, eines Erscheinungsbildes, das nach Erreichen eines homogenen Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone erzielt wird, insbesondere durch Anpassen eines abgegrenzten Bereiches der Bearbeitungs-Zone an seine direkte Umgebung in der Bearbeitungs- Zone, etc.). Das Planungsverfahren berücksichtigt dann diese Wünsche, um sie in ein Soll-Verhalten zu „übersetzen“. Im einfachsten Fall kann es die „automatische“ Festlegung des „Soll-Verhaltens“ durch eine Maschine sein, wenn das Ziel des Planungsverfahrens ist, eine homogene Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone zu erreichen. Letztlich wird hierdurch - manuell oder automatisch - ein zu erreichendes und testbares Zielverhalten in der Untersuchungs- Zone vorgegeben.

- Ein Änderungsprofil des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone wird hiernach aus der Differenz des Ist-Verhaltens und des Soll-Verhaltens der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone bestimmt. Dies kann in einfacher Weise wie folgt erfolgen: Das Ist-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone wird von der Ist- Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone bestimmt - aus einem Abweichen des Ist-Verhaltens der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone lässt sich also zumindest auf eine Abweichung der Ist-Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone von der Soll-Verteilung schließen. Ein eindeutiger Rückschluss vom Ist-Verhalten auf ein bestimmtes Brechungsindexprofil ist nicht immer eindeutig möglich, da verschiedene Brechungsindexprofile gleiche oder sehr ähnliche Ist-Verhalten erzeugen können und auch optische Weglängenänderung durch verschiedene Kombinationen von Brechungsindexänderungen und Bearbeitungszonenlängen realisiert sein können. Ein bestimmtes ein-, zwei- oder dreidimensionales Soll-Profil des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone entspricht aber immer einem erwarteten Soll-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungszone, so dass es immer eine Lösung, ggf. jedoch mehrere gangbare Lösungen (innerhalb gegebener Fehlertoleranzen) gibt, die verfolgt werden können. Aus der Differenz der Soll- und Ist-Verhalten, beispielsweise der beiden Intensitätsverteilungen, kann manchmal direkt auf ein Änderungsprofil des Brechungsindex rückgeschlossen werden, das angibt, um welchen Betrag das Brechungsindex an welcher Position (x, y, z) in der Bearbeitungs-Zone geändert werden könnte, um das Soll-Verhalten zu erzielen. Das ist aber nur für bestimmte Arten von Ist-Verhalten, wie optische Signale mit Zugriff auf Phaseninformationen, möglich. Andere Formen von Ist-Verhalten, wie Intensitätsverteilungen, erlauben dies allerdings nicht oder nur unvollständig. In diesen Fällen kann es sogar nötig sein, durch Annahme und schrittweise Optimierung von simulierten Brechungsindexprofilen, dasjenige zu bestimmen, das näherungsweise das tatsächlich beobachtete Ist-Verhalten in der Untersuchungszone generiert. Möglichkeiten hierfür sind beispielsweise die Anwendung von Gerchberg-Saxton- Algorithmen (MR. Gerchberg and W.O. Saxton, “A Practical Algorithm forthe Determination of Phase from Image and Diffraction Plane Pictures,” Optik 35, 237 (1971)) oder die Anwendung von Trial-and-Error-Methoden, wie Simulated Annealing oder auch die Anwendung von genetischen Algorithmen. Hierbei kann es notwendig werden, die Lichtpropagation von der Bearbeitungszone zur Untersuchungszone für eine Vielzahl von Brechungsindexprofilen während der schrittweisen Optimierung zu berechnen, beispielsweise mittels Ray-tracing, und das jeweils resultierende Verhalten mit dem tatsächlichen Ist-Verhalten zu vergleichen. Sind die Abweichungen zwischen simuliertem und beobachtetem Ist-Verhalten ausreichend klein (beispielweise Abweichungen in der Größenordnung des Detektionsrauschens), kann angenommen werden, dass das simulierte Brechungsindexprofil dem Ist- Brechungsindexprofil ausreichend entspricht, so dass dessen Differenz zum Soll- Brechungsindexprofil dann dem benötigten Änderungsprofil entspricht.

- Hieraus wir dann ein Scanmuster von Fokusspots einer gepulsten Bearbeitungs- Laserstrahlung der Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung mindestens eines Bereichs des transparenten organischen oder anorganischen Materials in der Bearbeitungs-Zone zur Umsetzung des Änderungsprofils des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone mit dem Ziel der Erreichung der Soll-Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone und damit zur Herstellung des Soll- Verhaltens der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone bestimmt.

- Schlussendlich werden daraus die Steuerdaten für die Steuereinheit der Laserbearbeitungsvorrichtung zur Ausführung des Scanmusters bestimmt.

Erfindungsgemäß werden die Schritte des Planungsverfahrens in (zeitlich) vorbestimmten Abständen wiederholt: Dabei wird stets die zuletzt erfolgte Charakterisierung des Ist-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone als neues Ist-Verhalten angenommen. Werden die Schritte eines solchen Planungsverfahren also beispielsweise nach einer teilweisen Ausführung des Scanmusters erneut eingesetzt, so bedeutet das eine Erfolgskontrolle des bisher geleisteten und eine Möglichkeit der Korrektur der im vorangegangenen Durchlauf bestimmten Steuerdaten. Dadurch kann eine laserinduzierte Änderung des Brechungsindex so durchgeführt werden, dass das gewünschte Soll-Verhalten in der Untersuchungs-Zone wirklich erreicht werden kann.

Eine vorteilhafte Variante ist, wenn das Änderungsprofil dabei so angepasst ist, dass eine Unterkorrektur vorliegt (z.B. 75% oder 90% der benötigten Brechungsindexänderung). Hierdurch wird vermieden, dass bei einer durch möglicherweise unvermeidbare Toleranzen, wie Laserfluktuationen oder patientenspezifische Gewebereaktionen, verursachte teilweise Überkorrektur auftritt, die möglicherweise nicht oder nur sehr aufwendig wieder beseitigt werden kann, z.B. durch Brechungsindexveränderung aller nicht überkorrigierten Stellen in der Bearbeitungszone. Die Stärke der Unterkorrektur kann dabei durch Analyse der ersten Bearbeitungsschritte noch optimiert werden, beispielsweise zur Minimierung der notwendigen Bearbeitungsschrittzahl und damit der Bearbeitungszeit.

In einer Verallgemeinerung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann anstelle der gepulsten Laserstrahlung der Laserbearbeitungsvorrichtung auch die Strahlung oder aber Wellen einer anderen Bearbeitungsenergiequelle eingesetzt werden, sofern durch diese ein Energieeintrag in die Bearbeitungs-Zone möglich ist, und dieser eine Änderung des Brechungsindex bewirken kann. Das hier vorgestellte Planungsverfahren kann unabhängig von der Art des Bearbeitungsenergiequelle, vorausgesetzt, dass hier ein „Durchfahren“ bzw. Scannen des zu bearbeitenden Bereichs in der Bearbeitungs-Zone stattfindet, zu einem wesentlich genaueren Erreichen des Soll-Verhaltens in der Untersuchungs-Zone beitragen. Dabei kann eine Bearbeitungsstrahlung in der Bearbeitungs-Zone gescannt werden oder Bearbeitungswellen entsprechend den Steuerdaten ausgerichtet werden, wobei die hierfür jeweils aufgewendete Energie ebenfalls in den Steuerdaten hinterlegt ist: So kann beispielsweise mit einer niedrigen Energie einer Bearbeitungsstrahlung in der Bearbeitungs-Zone und mehrfachen Scannen des zu bearbeitenden Bereichs bzw. - beim Umsetzen eines sehr unregelmäßigen Änderungsprofils des Brechungsindex - einem partiellen mehrfachen Scannen des zu bearbeitenden Bereichs dort, wo die zu erzielende Änderung des Brechungsindex größer ist als in Bereichen, in denen nur eine geringfügige Änderung des Brechungsindex erforderlich ist, das Ziel erreicht werden. Oder aber es wird bei einer vergleichsweise höheren Energie - insbesondere bei sehr regelmäßigen Änderungsprofilen des Brechungsindex - mit einmaligen oder nur niedrig mehrfachen Scannen des zu bearbeitenden Bereichs das Ziel erreicht, und damit eine Soll-Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone erzielt. Nicht zuletzt kann die jeweils örtliche Einwirkzeit von Bearbeitungsstrahlung oder - wellen aus einer Bearbeitungsenergiequelle Teil der Steuerdaten sein.

Beispiele möglicher Bearbeitungsenergiequellen sind UV-Strahlung (insbesondere im Zusammenwirken mit UV-lichtveränderbaren Polymeren), (hochfokussierter) Ultraschall oder Mikrowellen, Wärme bzw. ggf. Bearbeitungsenergie, die aus anderen physikalischen oder chemischen Effekten entsteht und gewebeverändernd wirkt, sofern sie örtlich präzise angewendet werden kann.

Üblicherweise wird die Änderung des Brechungsindex jedoch laserinduziert (LIRIC) durch die Anzahl der angelegten Laserpulse (beispielsweise haben Femtosekunden- Laseroszillatoren typischerweise 80MHz) oder durch die Behandlungszeit eingestellt. Erfindungsgemäß wird dabei bei einer Wiederholung der Charakterisierung des Ist- Verhaltens eine (ggf. nur lokale) Brechungsindexänderung gegenüber der vorangegangenen Ist-Messung erkannt und verarbeitet, und daraus ein (gegenüber dem ersten Scanmuster verändertes) neues Scanmuster von Fokusspots dieser gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung bestimmt.

Das erfindungsgemäße Planungsverfahren beschreibt also eine intraoperative Rückkopplungsschleife, um die Wirkung einer laserinduzierten Brechungsindexänderung zu messen. In einer Ausführungsform des Planungsverfahrens wird die Messung lokaler Änderungen von optischen Wegen verwendet, in einerweiteren Ausführungsform wird die Bildgebung durch die behandelten Bereiche hindurch ausgewertet.

Durch das erfindungsgemäße Planungsverfahren ist beispielsweise die Planung einer hochpräzisen Brechungsindexänderung möglich, selbst Floater können entsprechend behandelt werden. Das Planungsverfahren kann Teil eines LIRIC Verfahrens mit einem geschlossenen Regelkreis sein. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass für ein Patientenauge das Gewebe bzgl. aller möglicher lokaler Brechungsindexvariationen charakterisiert wird, um zu versuchen, dies eine entsprechende die Behandlung zu kompensieren. Dabei kann jedoch ein strukturell wie auch lokal unterschiedliches Gewebeverhalten (bzgl. seiner Bearbeitung) auftreten, das nur schwer berücksichtigt werden kann.

Eine Verstärkung der Effekte einer Femtosekunden-Laserstrahlung auf die Änderung des Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone - beispielsweise in einer Kornea (also der Hornhaut) des Patientenauges - kann beispielsweise durch den Einsatz von Natrium-Fluorescein erreicht werden (siehe beispielsweise L.Nagy: Potentiation of Femtosecond Laser Intratissue Refractive Index Shaping (IRIS) in the Living Cornea with Sodium Fluorescein). Der Verstärkungseffekt kann dabei im erfindungsgemäßen Planungsverfahren berücksichtigt werden.

Wie bereits oben als konkrete Ausführungsvariante beschrieben, kann dabei in einem erfindungsgemäßen Planungsverfahren eine Soll-Verteilung des Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone aus dem Soll-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone und eine Ist-Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone aus dem Ist-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone bestimmt werden.

In einer speziellen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Planungsverfahrens werden Indikatorstrukturen in mehreren Untersuchungs-Zonen zur Charakterisierung des Ist-Verhaltens und zum Festlegen des Soll-Verhaltens genutzt. Diese Untersuchungs-Zonen sind im optischen Weg vor und hinter der Bearbeitungs-Zone angeordnet, und es wird ein Verhalten einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs- Zone vor der Bearbeitungs-Zone mit dem Verhalten der Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone hinter der Bearbeitungs-Zone verglichen, und/oder ein Verhalten einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone, die im optischen Weg hinter der Bearbeitungs-Zone, aber nicht hinter einem mittels des Scanmusters von Fokusspots bearbeiteten Bereich der Bearbeitungs-Zone angeordnet ist, mit dem Verhalten einer Indikatorstruktur hinter dem mittels Scanmuster bearbeiteten Bereich der Bearbeitungs-Zone verglichen. Der Vergleich des Verhaltens von Indikatorstrukturen in mehreren Untersuchungs- Zonen bedeutet dabei, das Verhalten der Indikatorstrukturen in den verschiedenen Untersuchungs-Zonen zueinander in Beziehung zu setzen und insbesondere auch, eine Veränderung des Verhaltens der Indikatorstrukturen in den verschiedenen Untersuchungs-Zonen zwischen einer Charakterisierung zu einem ersten Zeitpunkt und einer Charakterisierung zu einem folgenden Zeitpunkt aufzunehmen.

Die angestrebten Änderungen des Brechungsindex in der Kornea können beispielsweise 0,005 betragen. Bei einer Länge bzw. Ausdehnung der Bearbeitungs- Zone von deutlich über 10pm (eine mittlere Ausdehnung kann häufig zirka 20pm betragen) würde sich der optische Weg zwischen zwei Indikatorstrukturen (auch Markerstrukturen genannt) um mehr als 50nm ändern, was ein wesentlicher, gut messbarer Effekt im Vergleich zu den bekannten Grenzen von einer phasensensitiven optischen Kohärenztomographie (OCT) mit Phasensensitivitäten bis zu Werten von kleiner als 1 pm wäre.

Geeignete Indikatorstrukturen können Gewebestrukturen oder -grenzen (wie Schichten der Kornea oder die Oberfläche der kristallinen Linsen) sein. Geeignete Indikatorstrukturen können aber auch künstliche Strukturen wie Brechungsindexänderungsmarker in einer Intraokularlinse (IOL) sein, die während der Herstellung oder aber intraoperativ durch Laserbeschriftung erzeugt werden können. Auch Speckle-Muster, beispielsweise in OCT Scans, können geeignete Indikatorstrukturen sein, solange sie sich durch die Bearbeitung nicht oder nur unwesentlich verändern, so dass ihre Verschiebung durch die Änderung der optischen Weglängenänderung detektierbar bleibt.

Es ist auch vorstellbar, dass nur eine Indikatorstruktur "hinter" (also posterior) der Bearbeitungs-Zone ausreichend ist, wenn relative Veränderungen gut erkannt werden.

Dabei kann in einem erfindungsgemäßen Planungsverfahren der Einfluss mindestens einer Zone, die ein verzerrendes transmittierendes Medium im optischen Weg der Untersuchungs-Strahlung darstellt, berücksichtigt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planungsverfahrens zur Charakterisierung des Ist-Verhaltens wird die gepulste Bearbeitungs- Laserstrahlung der Laserbearbeitungsvorrichtung, ggf. mit reduzierter Energie, und/oder mindestens eine Untersuchungs-Strahlung aus dem Bereich zwischen Röntgenstrahlung über den Bereich des sichtbaren Lichts und der Mikrowellenstrahlung bis hin zum Ultraschall eingesetzt. Zur Detektion wird dabei mindestens eine der folgenden Methoden gewählt: interferometrische Detektion, bevorzugt optische Kohärenztomographie (OCT), insbesondere unter Nutzung eines Phasen-OCT-Systems; konfokale Detektion; Funduskamera-Aufnahmen refraktometrische Messung, Wellenfrontvermessung, Ultraschall-Bildgebung.

Es ist demnach denkbar, den Behandlungslaser auch für die Charakterisierung zu nutzen, zum Beispiel als Femtosekunden-Breitband-Lichtquelle für die optische Kohärenztomographie.

Anstelle der optischen Kohärenztomographie (OCT) sind auch andere interferometrische Methoden, die nur relative optische Wegänderungen erfassen, mit Lasern denkbar, die nur schmalbandige Spektralbereiche abdecken bzw. quasimonochrom sind. Allerdings wären zusätzliche Maßnahmen zur Auswahl des Erkennungsbereichs erforderlich, wie z.B. die konfokale Filterung.

Es können Zweistrahlkonzepte wie im IOL-Master verwendet werden, d.h. , es werden Spiegelreflexe des Patientenauges als Referenzstrahl für die optische Kohärenztomographie verwendet, womit eine Bewegungsunabhängigkeit gewährleistet ist.

Konfokale Scanner können alternativ zur optischen Kohärenztomographie verwendet werden: Sie wären weniger empfindlich, können aber je nach zu detektierender Änderung ausreichend sein.

Bei Verwendung eines kreisförmig abtastenden Femtosekunden-LIRIC-Systems wäre ein Vergleich von bearbeiteten Bereichen der Bearbeitungs-Zone mit Bereichen außerhalb der Bearbeitungs-Zone bzw. unbearbeiteten Bereichen der Bearbeitungs- Zone mittels phasensensitiver optischer Kohärenztomographie (OCT) senkrecht zur Scanrichtung vorzuziehen. Phasensensitive OCT kann durch parallele Abtaststrahlen oder durch Polarisationsteilung des OCT-Strahls (Wollaston-Prisma) realisiert werden.

Es kann von Nutzen sein, die Änderung des optischen Wegs von einer Charakterisierungs-Wellenlänge, beispielsweise 1060nm, in eine Korrekturwirkung bei einer Referenz-Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich 400..700nm zu „übersetzen“, beispielsweise 550nm im Grünen, wo eine hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges vorliegt. Dies ist möglich, wenn Kenntnisse über das Dispersionsverhalten im System vorliegen oder bestimmt werden können.

In einem vorteilhaften erfindungsgemäßen Planungsverfahren wird das Scanmuster von Fokusspots zur Umsetzung des Änderungsprofils des Brechungsindex so bestimmt, dass zumindest ein Teil der Bearbeitungs-Zone mehrfach von der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung überstrichen wird, wie oben bereits erwähnt.

Wie ebenfalls bereits oben in allgemeinerer Ausführung angeführt, umfassen in einem bevorzugten erfindungsgemäßen Planungsverfahren die Steuerdaten Ziel- Koordinaten der Fokusspots, eine Pulsenergie der gepulsten Bearbeitungs- Laserstrahlung und/oder eine Bearbeitungszeit.

In einem speziellen erfindungsgemäßen Planungsverfahren wird nur eine Teilmenge der Ziel-Koordinaten der Fokusspots in der Bearbeitungs-Zone bestimmt. Zwischen zwei Ziel-Koordinaten dieser Teilmenge werden dann weitere Ziel-Koordinaten interpoliert.

Es ist also denkbar, diese "Brechungsindex-(Änderungs-)Analyse" nur für eine Teilmenge von Behandlungspunkten der Bearbeitungs-Zone, hier der Fokusspots der gepulsten Laserstrahlung, durchzuführen und den erwarteten Effekt dazwischen zu interpolieren, um Zeit zu sparen. Es ist auch vorstellbar, in Bezug auf Geschwindigkeit und Präzision je nach Anforderung oder spezifischer Brechungsindex-Profile flexibel zu sein: So können einige Teilbereiche weniger kritisch sein als andere, worauf das Planungsverfahren angepasst werden kann. Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Planungsverfahrens umfasst eine Rückkopplungsschleife („Closed Loop“) zur Verfolgung einer Änderung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone. Diese Planungsverfahren ist dann abgeschlossen, wenn ein Soll-Verhalten der Indikator-Struktur und damit das gewünschte Änderungsprofil des Brechungsindex umgesetzt ist. Bis zu dieser „Erfolgsmeldung“ werden die Schritte des Planungsverfahren in zeitlich vorbestimmten Abständen immer wieder durchlaufen.

Weiterhin vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Planungsverfahren, wenn das zu bearbeitende transparente organische oder anorganische Material ein Gewebe eines Patientenauges umfasst, insbesondere wenn die Bearbeitungs-Zone in mindestens einer der folgenden Bereiche des Patientenauges angeordnet ist: Kornea, natürliche Linse oder Intraokularlinse, und/oder wenn die Untersuchungs-Zone in der Retina des Patientenauges angeordnet ist.

Eine Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung eine Lasereinrichtung mit einer Laserquelle zur Erzeugung einer gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung, eine Fokussiervorrichtung zum Fokussieren der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung in einem Fokus in der Bearbeitungs-Zone sowie eine Scanvorrichtung zum Scannen des Fokus des gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung in der Bearbeitungs-Zone des transparenten organischen oder anorganischen Materials und eine Untersuchungsvorrichtung, die eine Untersuchungs-Strahlung zur Charakterisierung eines Ist-Verhaltens einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone mit einer Detektionsvorrichtung erfasst, umfasst, enthält eine Schnittstelle zum Zuführen von Daten der Untersuchungsvorrichtung und eine Schnittstelle zum Abführen von Steuerdaten an die Steuereinheit der Laserbearbeitungsvorrichtung.

Die Steuereinheit der Laserbearbeitungsvorrichtung ist eingerichtet, die Lasereinrichtung, die Fokussiervorrichtung, die Scanvorrichtung und die Untersuchungsvorrichtung zu steuern. Die Steuereinheit kann mehrere Teileinheiten umfassen, die miteinander in Verbindung stehen, oder aber als zentrale Steuereinheit ausgestaltet sein, die direkt auf die Lasereinrichtung, die Fokussiervorrichtung, die Scanvorrichtung und die Untersuchungsvorrichtung zugreift.

Die Indikatorstruktur, deren Ist-Verhalten charakterisiert werden soll, kann direkt in der Untersuchungs-Zone angeordnet sein oder aber eine Abbildung einer Struktur in der Bearbeitungs-Zone in die Untersuchungs-Zone darstellen.

Die Planungseinrichtung ist nun eingerichtet,

- das Ist-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone, die in einem optischen Weg hinter der von der Untersuchungs-Strahlung durchleuchten Bearbeitungs-Zone des transparenten organischen oder anorganischen Materials angeordnet ist, aufzunehmen,

- ein Soll-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone festzulegen,

- ein Änderungsprofil des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone aus der Differenz des Ist-Verhaltens und des Soll-Verhaltens der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone zu bestimmen,

- ein Scanmuster von Fokusspots der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung zur Bearbeitung des transparenten organischen oder anorganischen Materials in der Bearbeitungs-Zone zur Umsetzung des Änderungsprofils des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone - durch Modifikation des organischen oder anorganischen Materials entlang des Scanmusters - zu bestimmen, und

- daraus die Steuerdaten für die Steuereinheit der Laserbearbeitungsvorrichtung für das Scanmuster von Fokusspots zu ermitteln, mit denen das Änderungsprofil des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone umgesetzt werden kann und das Soll- Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß ist die Planungseinrichtung nun weiterhin eingerichtet, während einer Bearbeitung des Bearbeitung des transparenten organischen oder anorganischen Materials in der Bearbeitungs-Zone, also in vorbestimmten Abständen zwischen zwei Teilbearbeitungsschritten oder direkt während einer laufenden Bearbeitung des transparenten organischen oder anorganischen Materials in der Bearbeitungs-Zone Daten aus der Untersuchungsvorrichtung zuzuführen, die das Ist- Verhalten der Indikatorstruktur beschreiben, und Steuerdaten an die Steuereinheit der Laserbearbeitungsvorrichtung abzuführen, wobei - nach einer jeweils teilweisen Ausführung des Scanmusters - stets das zuletzt beschriebene Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone als neues Ist-Verhalten der Indikatorstruktur für die Ermittlung der Steuerdaten angenommen wird.

Die vorbestimmten Abstände, in denen der Planungseinrichtung Daten aus der Untersuchungsvorrichtung zugeführt werden, können vor bzw. bei Verfahrensbeginn festgelegt werden. Eine Zuführung von Daten aus der Untersuchungsvorrichtung kann jedoch auch quasi kontinuierlich erfolgen.

Wie oben schon für das Planungsverfahren beschrieben, kann nun auch, in einer Verallgemeinerung, die erfindungsgemäße Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials genutzt werden als Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Bearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials genutzt werden, in der Strahlung oder aber Wellen einer anderen Bearbeitungsenergiequelle zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials eingesetzt werden, sofern durch diese ein Energieeintrag in die Bearbeitungs-Zone möglich ist, und dieser eine Änderung des Brechungsindex bewirken kann.

Die erfindungsgemäße Planungseinrichtung kann also unabhängig von der Art des Bearbeitungsenergiequelle genutzt werden - sofern dabei ein „Durchfahren“ bzw. Scannen des zu bearbeitenden Bereichs in der Bearbeitungs-Zone stattfindet - um zu einem wesentlich genaueren Erreichen des Soll-Verhaltens in der Untersuchungs- Zone beizutragen. Dabei kann eine Bearbeitungsstrahlung in der Bearbeitungs-Zone gescannt werden oder Bearbeitungswellen entsprechend den Steuerdaten ausgerichtet werden.

Vorzugsweise ist die hierfür jeweils aufzuwendende Energie ebenfalls in den Steuerdaten hinterlegt: Der zu bearbeitende Bereich der Bearbeitungs-Zone kann so insbesondere mit einer vergleichsweise niedrigen Energie einer Bearbeitungsstrahlung in der Bearbeitungs-Zone, die immer nur eine sehr geringe Änderung des Brechungsindex an der gerade bearbeiteten Position bewirkt, beim Umsetzen eines sehr unregelmäßigen Änderungsprofils des Brechungsindex mit einem partiellen mehrfachen Scannen des zu bearbeitenden Bereichs dort, wo die zu erzielende Änderung des Brechungsindex größer ist als in Bereichen, in denen nur eine geringfügige Änderung des Brechungsindex erforderlich ist, von der Planungseinrichtung mit entsprechenden Steuerdaten beschrieben werden.

Nicht zuletzt kann die jeweils örtliche Einwirkzeit von Bearbeitungsstrahlung oder - wellen aus einer Bearbeitungsenergiequelle Teil der von der Planungseinrichtung zu erzeugenden Steuerdaten sein.

Beispiele möglicher Bearbeitungsenergiequellen sind UV-Strahlung (insbesondere im Zusammenwirken mit UV-lichtveränderbaren Polymeren), (hochfokussierter) Ultraschall oder Mikrowellen, Wärme bzw. ggf. Bearbeitungsenergie, die aus anderen physikalischen oder chemischen Effekten entsteht und gewebeverändernd wirkt, sofern sie örtlich präzise angewendet werden kann.

Die erfindungsgemäße Planungseinrichtung verwendet also eine intraoperative Rückkopplungsschleife, um die Wirkung vorzugsweise einer laserinduzierten Brechungsindexänderung zu messen. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Planungseinrichtung nutzt die Messung lokaler Änderungen von optischen Wegen, in einer weiteren Ausführungsform wird die Bildgebung durch die behandelten Bereiche hindurch ausgewertet.

Bei Nutzung einer Femtosekunden-Laserstrahlung als gepulsten Bearbeitungslaserstrahlung kann eine Verstärkung der Effekte auf die Änderung des Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone - beispielsweise in einer Kornea des Patientenauges -beispielsweise durch den Einsatz von Natrium-Fluorescein erreicht und dieser Verstärkungseffekt in der erfindungsgemäßen Planungseinheit berücksichtigt werden. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Planungseinrichtung ist weiterhin eingerichtet, eine Soll-Verteilung des Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone aus dem Soll-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone und eine Ist- Verteilung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone aus dem Ist-Verhalten der Indikatorstruktur in der Untersuchungs-Zone zu bestimmen.

Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Planungseinrichtung weiterhin eingerichtet, das Ist-Verhalten von Indikatorstrukturen in mehreren Untersuchungs-Zonen aufzunehmen und zum Festlegen des Sollverhaltens zu nutzen, wobei diese Untersuchungs-Zonen im optischen Weg vor und hinter der Bearbeitungs-Zone angeordnet sind, und ein Verhalten einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs- Zone vor der Bearbeitungs-Zone mit dem Verhalten der Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone hinter der Bearbeitungs-Zone verglichen (also zueinander in Beziehung gesetzt und auch deren Veränderungen des Verhaltens festgestellt) wird, und/oder ein Verhalten einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone, die im optischen Weg hinter der Bearbeitungs-Zone, aber nicht hinter einem mittels des Scanmusters von Fokusspots bearbeiteten Bereich der Bearbeitungs-Zone angeordnet ist, mit dem Verhalten einer Indikatorstruktur hinter dem mittels Scanmuster bearbeiteten Bereich der Bearbeitungs-Zone verglichen wird. Vorteilhalf ist hierbei, wenn die Untersuchungsvorrichtung hierfür einen phasensensitiven optischen Kohärenztomographen (OCT) umfasst.

Wie schon oben erwähnt, können Gewebestrukturen oder -grenzen (wie Schichten der Kornea oder die Oberfläche der kristallinen Linsen) aber auch künstliche Strukturen wie Brechungsindexänderungsmarker in einer Intraokularlinse (IOL), die während der Herstellung oder aber intraoperativ durch Laserbeschriftung erzeugt werden, geeignete Indikatorstrukturen sein.

Vorteilhalf ist es weiterhin, wenn die erfindungsgemäße Planungseinrichtung eingerichtet ist, den Einfluss mindestens einer Zone, die ein verzerrendes transmittierendes Medium im optischen Weg der Untersuchungs-Strahlung darstellt, zu berücksichtigen. In einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäße Planungseinrichtung wird zur Charakterisierung des Ist-Verhaltens der Indikatorstruktur die gepulste Bearbeitungs-Laserstrahlung der Laserbearbeitungsvorrichtung, ggf. mit reduzierter Energie, und/oder mindestens eine Untersuchungs-Strahlung aus dem Bereich zwischen Röntgenstrahlung über den Bereich des sichtbaren Lichts und der Mikrowellenstrahlung bis hin zum Ultraschall eingesetzt, und zur Detektion eine der folgenden Vorrichtungen gewählt: Interferometer, bevorzugt optischer Kohärenztomograph (OCT), insbesondere Phasen-OCT-System; konfokaler Detektor; Funduskamera. Refraktometer, Wellenfrontvermessungseinrichtung, Ultraschall-Bildgebungssystem.

Wie schon erwähnt, sind also anstelle der optischen Kohärenztomographie (OCT) auch andere interferometrische Methoden, die nur relative optische Wegänderungen erfassen, mit monochromen Lasern denkbar. Allerdings sind hierfür zusätzliche Maßnahmen zur Auswahl des Erkennungsbereichs erforderlich, wie z.B. die konfokale Filterung. Weitere Möglichkeiten und spezielle Ausgestaltungen wurde bereits oben erwähnt.

Es ist vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Planungseinrichtung eingerichtet ist, Änderung des optischen Wegs von einer Charakterisierungs-Wellenlänge in eine Referenz-Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich zu „übersetzen“. Dies ist möglich, wenn Kenntnisse über das Dispersionsverhalten im System vorliegen.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Planungseinrichtung ist weiterhin eingerichtet, das Scanmuster von Fokusspots zur Umsetzung des Änderungsprofils des Brechungsindex so zu bestimmen, dass zumindest ein Teil der Bearbeitungs- Zone mehrfach von der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung überstrichen wird.

In einer speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Planungseinrichtung umfassen die Steuerdaten Ziel-Koordinaten der Fokusspots, eine Pulsenergie der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung und/oder eine Bearbeitungszeit, und es wird vorzugsweise nur eine Teilmenge der Ziel-Koordinaten der Fokusspots in der Bearbeitungs-Zone bestimmt und zwischen zwei Ziel-Koordinaten dieser Teilmenge werden weitere Ziel-Koordinaten interpoliert. Dabei ist die Planungseinrichtung vorteilhafterweise eingerichtet, diese "Brechungsindex-(Änderungs-)Analyse" nur für eine Teilmenge von Behandlungspunkten der Bearbeitungs-Zone, hier der Fokusspots der gepulsten Laserstrahlung, durchzuführen und den erwarteten Effekt dazwischen zu interpolieren, um Zeit zu sparen. Es ist auch vorstellbar, in Bezug auf Geschwindigkeit und Präzision je nach Anforderung oder spezifischer Brechungsindex-Profile flexibel zu sein: So können einige Teilbereiche weniger kritisch sein als andere, und eine Interpolation von Ziel-Koordinaten der Fokusspots wird nur in den weniger kritischen Bereichen durchgeführt, während für die kritischen Bereiche jeder einzelne Fokusspot bestimmt wird.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Planungseinrichtung umfasst das zu bearbeitenden transparente organische oder anorganische Material ein Gewebe eines Patientenauges, wobei hier die Bearbeitungs-Zone insbesondere in mindestens einer der folgenden Bereiche des Patientenauges: Kornea, natürliche Linse oder Intraokularlinse angeordnet ist, und/oder wobei die Untersuchungs-Zone in der Retina des Patientenauges angeordnet ist.

Eine Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung eines transparenten organischen oder anorganischen Materials umfasst eine Lasereinrichtung mit einer Laserquelle zur Erzeugung einer gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung, eine Fokussiervorrichtung zum Fokussieren der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung in einem Fokus in der Bearbeitungs-Zone sowie eine Scanvorrichtung zum Scannen des Fokus des gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung in der Bearbeitungs-Zone des transparenten organischen oder anorganischen Materials.

Die Laserbearbeitungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Untersuchungsvorrichtung, die eine Untersuchungs-Strahlung zur Charakterisierung eines Ist-Verhaltens einer Indikatorstruktur in einer Untersuchungs-Zone mit einer Detektionsvorrichtung erfasst, wobei die Indikatorstruktur dabei direkt in der Untersuchungs-Zone angeordnet sein kann oder aber eine Abbildung einer Struktur in der Bearbeitungs- Zone in die Untersuchungs-Zone darstellen kann. Die erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung umfasst schließlich eine Steuereinheit zur Steuerung der Laserbearbeitungsvorrichtung mittels Steuerdaten, sowie eine oben beschriebene Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für die Steuereinheit zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt mit Programm-Code ist eingerichtet, bei seiner Ausführung auf einem Computer das oben beschriebene, erfindungsgemäße Planungsverfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials auszuführen und/oder auf einer oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone des transparenten organischen oder anorganischen Materials, insbesondere von einem Prozessor einer solchen Planungseinrichtung, lesbar zu sein, und der, wenn er von der Planungseinrichtung ausgeführt wird, Steuerdaten erzeugt, um die erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung zu betreiben.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt kann jedoch in einer wesentlich allgemeineren Ausführungsform eingerichtet sein, das oben beschriebene Planungsverfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Bearbeitungsvorrichtung, die die Strahlung oder aber Wellen einer anderen Bearbeitungsenergiequelle zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials auszuführen und/oder auf einer oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Planungseinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Steuereinheit einer Bearbeitungsvorrichtung lesbar sein, die die Strahlung oder aber Wellen einer anderen Bearbeitungsenergiequelle zur Änderung eines Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone eines transparenten organischen oder anorganischen Materials nutzt, insbesondere von einem Prozessor einer solchen Planungseinrichtung, und das, wenn es von der Planungseinrichtung ausgeführt wird, Steuerdaten erzeugen kann, um die erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung zu betreiben. Auf einem erfindungsgemäßen computerlesbaren Medium ist das oben beschriebene Computerprogrammprodukt gespeichert.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Änderung eines Brechungsindex in einem transparenten organischen oder anorganischen Material, werden Steuerdaten für eine Laserbearbeitungsvorrichtung zur Änderung des Brechungsindex mit einem oben beschriebenen Planungsverfahren erzeugt, und das transparente organische oder anorganische Material, insbesondere ein Gewebe eines Patientenauges, wird mit der Laserbearbeitungsvorrichtung unter Zuhilfenahme dieser Steuerdaten bearbeitet.

Die vorliegende Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

- die Fig. 1a und 1b das Prinzip einer laserinduzierten Änderung des Brechungsindex (LIRIC) in einem Patientenauge nach dem Stand der Technik, in einem Bereich der Kornea 4 bzw. in einer Intraokularlinse 5, wie oben beschrieben;

- die Fig. 2 das Schema einer Laserbearbeitungsvorrichtung mit einer ersten erfindungsgemäßen Planungseinrichtung;

- die Fig. 3 das Schema einerweiteren erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsvorrichtung mit einer zweiten erfindungsgemäßen Planungseinrichtung, in dem insbesondere die Lasereinrichtung näher erläutert ist und die Untersuchungsvorrichtung auch physisch integriert ist;

- die Fig. 4 eine schematische erfindungsgemäße Planungskonstellation einer LIRIC- Bearbeitung eines Bereiches der Kornea zur Erzielung einer gewünschten Änderung im optischen Weg eines Patientenauges, und Fig. 4a wiederum einen Ausschnitt aus der Fig. 4 in Form einer wirklichen Abbildung in einer ganz konkreten Messkonstellation; und

- die Fig. 5 eine schematische erfindungsgemäße Planungskonstellation einer LIRIC- Behandlung eines transparenten Floaters im Glaskörper.

Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Laserbearbeitungsvorrichtung 1 mit einer ersten erfindungsgemäßen Planungseinrichtung P. Sie weist in dieser Variante mindestens zwei Einrichtungen bzw. Module auf. Eine Lasereinrichtung L gibt eine gepulste und fokussierte Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 auf das Patientenauge 3 ab. Der Betrieb der Lasereinrichtung L erfolgt dabei vollautomatisch, d.h. die Lasereinrichtung L startet auf ein entsprechendes Startsignal hin die Ablenkung der Bearbeitungs- Laserstrahlung 2 und erzeugt dabei modifizierte Bereiche in einer Bearbeitungs-Zone 17 eines transparenten organischen oder anorganischen Materials. Bei ihrem Einsatz als ophthalmologische Laserbearbeitungsvorrichtung 1 erzeugt sie modifizierte Bereiche in einer Bearbeitungs-Zone 17 eines Patientenauges, beispielsweise in der Kornea 16, der natürlichen Linse oder im Glaskörper 6 des Patientenauges 3, aber auch in einer künstlichen Intraokularlinse 5 im Patientenauge 3. In diesen modifizierten Bereichen der Bearbeitungs-Zone 17 wird durch die Wirkung der Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 der Brechungsindex des transparenten organischen oder anorganischen Materials verändert. Die für den Betrieb erforderlichen Steuerdaten empfängt die Lasereinrichtung L zuvor von einer Planungseinrichtung P als Steuerdatensatz über nicht näher bezeichnete Kommunikationswege, wie beispielsweise Steuerleitungen. Natürlich kann die Kommunikation auch drahtlos erfolgen. Alternativ zu einer direkten Kommunikation ist es auch möglich, die Planungseinrichtung P räumlich getrennt von der Lasereinheit L anzuordnen und einen entsprechenden Datenübertragungskanal vorzusehen. Die Übertragung findet vorzugsweise vor dem Betrieb der Lasereinrichtung L statt.

Vorzugsweise wird der Steuerdatensatz zur Lasereinrichtung L der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 über eine Schnittstelle S2 der Planungseinrichtung P übertragen und weiter vorzugsweise ist ein Betrieb der Lasereinrichtung L gesperrt, bis an der Lasereinrichtung L ein gültiger Steuerdatensatz vorliegt. Ein gültiger Steuerdatensatz kann ein Steuerdatensatz sein, der prinzipiell zur Verwendung mit der Lasereinrichtung L der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 geeignet ist. Zusätzlich kann die Gültigkeit aber auch daran geknüpft werden, dass weitere Prüfungen bestanden werden, beispielsweise ob im Steuerdatensatz zusätzlich niedergelegte Angaben über die Laserbearbeitungsvorrichtung 1, z. B. eine Geräteseriennummer, oder den Patienten, z.B. eine Patientenidentifikationsnummer, mit anderen Angaben übereinstimmen, die beispielsweise an der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ausgelesen oder separat eingegeben wurden, sobald der Patient in der korrekten Stellung für den Betrieb der Lasereinrichtung L ist. Die Planungseinrichtung P erzeugt die Steuerdaten bzw. den Steuerdatensatz, der der Lasereinrichtung L zur Ausführung der Operation zur Verfügung gestellt wird, aus den zugeführten Daten. Das sind zum einen Charakterisierungsdaten, die für das zu behandelnde Patientenauge 3 mittels einer Untersuchungsvorrichtung M - unter Nutzung einer Untersuchungs-Strahlung 27 - ermittelt wurden, und die über eine Schnittstelle S1 zum Zuführen von Charakterisierungsdaten der Planungseinrichtung P zugeführt werden. Insbesondere sind das Daten aus der Charakterisierung eines Ist-Verhaltens einer Indikatorstruktur 18, in einer Untersuchungs-Zone 16 des Patientenauges 3, die Aufschluss geben über eine dabei von der Untersuchungs- Strahlung 27 durchleuchteten Bearbeitungs-Zone 17, in der die gepulste und fokussierte Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 wirken soll, wirkt bzw. gewirkt hat.

Zum anderen werden Zieldaten über eine weitere Schnittstelle S1 zugeführt, die ein Soll-Verhalten der Indikatorstruktur 18 in der Untersuchungs-Zone 17 beinhalten, wobei dann aus der Differenz des Ist-Verhaltens und des Soll-Verhaltens der Indikatorstruktur 18 in der Untersuchungs-Zone 16 ein (zwei- bzw. dreidimensionales) Änderungsprofil des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone 17 bestimmt wird. Sie werden in diesem Ausführungsbeispiel über eine Eingabevorrichtung E automatisch oder manuell über die Schnittstelle S1 an die Planungseinrichtung P weitergegeben.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stammen die Charakterisierungsdaten aus einer eigenständigen Untersuchungsvorrichtung M, die in Kommunikation mit der Planungseinrichtung P der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 steht. Eine direkte Funk oder Draht-Verbindung der Untersuchungsvorrichtung M mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 hinsichtlich der Datenübertragung, die in einer Variante verwendet werden kann, hat den Vorteil, dass die Verwendung falscher Charakterisierungsdaten mit größtmöglicher Sicherheit ausgeschlossen ist.

Die von der Planungseinrichtung P erzeugten Steuerdaten bestimmen das Scanmuster 15 des Fokus 14 der Lasereinrichtung L in einem Gewebe bzw. einer Struktur des Patientenauges 3, mit denen die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 so steuerbar ist, dass das Änderungsprofil des Brechungsindex in der Bearbeitungs- Zone 17, durch Bearbeitung des transparenten organischen oder anorganischen Materials, also durch Bearbeitung des Gewebes bzw. der Struktur umsetzbar ist, und - wenn die Steuerdaten in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 genutzt werden - auch umgesetzt wird durch entsprechende Modifikation des betroffenen Bereichs in der Bearbeitungs-Zone 17 gemäß der unter Nutzung des Änderungsprofils des Brechungsindex erzeugten Steuerdaten.

Die Fig. 3 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Laserbearbeitungsvorrichtung 1 mit einer zweiten erfindungsgemäßen Planungseinrichtung P, wiederum schematisch, in dem eine Lasereinrichtung L und eine Untersuchungsvorrichtung M voll integriert sind. Dies ermöglicht einen wiederholten und dabei präzise wiederholbaren Zugriff auf Charakterisierungsdaten des Patientenauges 3. Die Planungseinrichtung P, die die bereits oben beschriebenen Funktionen erfüllt, ist zumindest temporär integriert in die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und steht in direkter Kommunikation mit der Untersuchungsvorrichtung M und der Steuereinheit 12 der Lasereinrichtung L.

In diesem Beispiel sind die Elemente der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 und insbesondere der von dieser umfassten Lasereinrichtung L zwar präzisiert, aber auch hier nur insoweit eingetragen, als sie zum Verständnis der Fokusverstellung erforderlich sind. Die gepulste Bearbeitungs-Laserstrahlung 2, in diesem konkreten Beispiel ein Femtosekunden-Laserstrahl, wird in einem Fokus 14 in einer Bearbeitungs-Zone 17 des Patientenauge 3, beispielsweise in dessen Kornea 4 oder in dessen Glaskörper 6, gebündelt, und die Lage des Fokus 14 im Patientenauge 3 wird entlang eines Scanmusters 15 so verstellt, dass eine Modifikation des betroffenen Bereichs in der Bearbeitungs-Zone 17 gemäß der unter Nutzung des Änderungsprofils des Brechungsindex erzeugten Steuerdaten in der Steuereinheit 12 (Koordinaten, Pulsenergien, Bearbeitungszeit / Anzahl der Scans in einem Bereich, etc....) ermöglicht wird.

Dabei wird das Patientenauge 3 bevorzugt mittels eines Patienteninterfaces 13 zur Laserbearbeitungsvorrichtung 1 fixiert.

Ein x-y-Scanner 9, der in einer Variante durch zwei im Wesentlichen orthogonal ablenkende Galvanometerspiegel realisiert ist, lenkt dabei die von der Laserquelle 8 kommenden gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 zweidimensional ab. Derx-y- Scanner 9 bewirkt somit eine Verstellung der Lage des Fokus 14 im Wesentlichen senkrecht zur Haupteinfallsrichtung der gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 in der Bearbeitungs-Zone 17, also in der Kornea 4 oder dem Glaskörper 6 (für dieses Beispiel). Zur Verstellung der Tiefenlage ist neben dem x-y-Scanner 9 ein z-Scanner 11 vorgesehen, der beispielsweise als verstellbares Teleskop ausgebildet ist. Der z- Scanner 11 sorgt dafür, dass die z-Position der Lage des Fokus 14, d.h. dessen Position entlang der optischen Achse des Einfalls verändert wird. Der z-Scanner 11 kann dem x-y-Scanner 9 nach- oder vorgeordnet sein. Die nachfolgend mit x, y, z bezeichneten Koordinaten beziehen sich also auf die Ablenkung der Lage des Fokus 14.

Dem Fachmann ist natürlich bekannt, dass eine dreidimensionale Beschreibung der Lage des Fokus 14 in einer Bearbeitung-Zone 17 auch durch andere Koordinatensysteme erfolgen kann, insbesondere muss es sich nicht um ein rechtwinkliges Koordinatensystem handeln. Dass der x-y-Scanner 9 um zueinander rechtwinklige Achsen ablenkt ist also nicht zwingend, vielmehr kann jeder Scanner verwendet werden, der in der Lage ist, den Fokus 14 in einer Ebene zu verstellen, in der die Einfallsachse der Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 nicht liegt. Somit sind auch schiefwinklige Koordinatensysteme oder aber nicht-kartesische Koordinatensysteme möglich.

Zur Steuerung der Lage des Fokus 14 werden der x-y-Scanner 9 sowie der z- Scanner 11 , die gemeinsam ein konkretes Beispiel einer dreidimensionalen Scaneinrichtung 9, 11 realisieren, von einem Steuergerät 12 über nicht näher bezeichnete Leitungen angesteuert. Gleiches gilt für die Laserquelle 8 und die Fokussiervorrichtung 10. Gleiches Steuergerät 12 (bzw. eine Teileinheit des Steuergeräts 12) steuert die Untersuchungsvorrichtung M. Es besteht also Zugriff auf die unterschiedlichen Einrichtungen der Laserbearbeitungsvorrichtung. Die Planungseinrichtung P, die eng mit dem Steuergerät korrespondiert, physisch in einer Variante auch ein Teil des Steuergeräts 12 sein kann, kann somit die Charakterisierungsdaten der Untersuchungsvorrichtung M zum Ist-Verhalten einer Indikatorstruktur 18 in einer Untersuchungs-Zone 16 empfangen, mit einem ebenfalls zugeführten bzw. festgelegtem Soll-Verhalten der Indikatorstruktur 18 in der Untersuchungs-Zone 16 abgleichen und daraus ein Änderungsprofil des Brechungsindex in einer Bearbeitungs-Zone 17 erstellen, sowie schlussendlich aus diesem Änderungsprofil ein Scanmuster 15 von Fokuspunkten (Fokusspots) einer gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 zur Bearbeitung des Materials bzw. Gewebes und damit zur Umsetzung des Änderungsprofils des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone 17 ermitteln und daraus die Steuerdaten für die Steuereinheit 12 der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 zur Ausführung des Scanmusters 15 prinzipiell zu jederzeit bestimmen und an die Steuereinheit 12 zu übergeben.

Dies macht es möglich, ein Änderungsprofil des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone 17 zu bestimmen, das so bestimmte Änderungsprofil umzusetzen, und die Umsetzung durch Wiederholung des Planungsverfahrens während der Umsetzung zu prüfen und zu verfeinern, um eine präzise Korrektur des Brechungsindex zu ermöglichen. Insbesondere kann eine solche Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem Closed-Loop-Verfahren CL, also einer Rückkopplungsschleife, betrieben werden.

Die Untersuchungsstrahlung 27 von der Untersuchungsvorrichtung M wird hierbei beispielsweise mit der Laserstrahlung 2 (zum Beispiel über einen Strahlteiler, einen dichroitischen Strahlteiler, mittels Polarisationsteilung oder unter einem Winkel überlagert) kombiniert dem x-y-Scanner 9 zugeführt und bevorzugt zusammen mit der Laserstrahlung 2 abgelenkt und mit dieser gemeinsam mit der Fokussierungsvorrichtung 10 fokussiert, wobei eine fokussierte Untersuchungsstrahlung 27' erzeugt wird, die mit der fokussierten Bearbeitungs- Laserstrahlung 2' überlagert sein kann. Hierbei kann die Fokussierung der Untersuchungsstrahlung 27' aber von derjenigen der Laserstrahlung 2' etwas abweichen, beispielsweise um Indikatorstrukturen 18 in Untersuchungszonen 16-1 und 16-2 (siehe Fig. 4) optimal vermessen zu können.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische Planungskonstellation einer LIRIC-Bearbeitung eines Bereiches der Kornea zur Erzielung einer gewünschten Änderung im optischen Weg eines Patientenauges - zur Einstellung der relativen Weglänge 26 über eine Änderung des Brechungsindex in dem betreffenden Bereich der Bearbeitungs-Zone 17 der Kornea 4. Die Änderung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone 17 wird mit einer gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 aus einer Lasereinrichtung L bewirkt. Dies kann beispielsweise durch wärmeinduzierte thermo-mechanische Änderungen, insbesondere von Kollagen auf verschiedenen Strukturebenen bei natürlichen Augengewebe, durch thermische Ausdehnung, Spannungserzeugung und Materialkontraktion bei Kunststoffen wie PMMA bzw. ganz allgemein über Materialänderungen durch den Einsatz von fs-Lasern unterhalb der Durchbruchschwelle (und damit ohne Photodisruption) oder oberhalb der Durchbruchschwelle (also mit Photodisruption) erfolgen. Eine Untersuchungs- Strahlung 27 wird von einer Lichtquelle einer Untersuchungsvorrichtung M auf Indikatorstrukturen 18, 18-V in verschiedenen Bereichen einer bzw. mehrerer Untersuchungszonen 16-1, 16-2 zur Charakterisierung des Ist-Verhaltens gesendet, wobei diese Untersuchungs-Zonen 16-1, 16-2 entlang des optischen Weges vor und hinter der Bearbeitungs-Zone 17 angeordnet sind, und ein Verhalten einer Indikatorstruktur 18-V in einer Untersuchungs-Zone 16-1 vor dem bearbeiteten Bereich 17-B der Bearbeitungs-Zone 17 mit dem Verhalten der Indikatorstruktur 18 in einer Untersuchungs-Zone 16-1 hinter dem bearbeiteten Bereich 17-B der Bearbeitungs-Zone 17 verglichen wird, und/oder ein Verhalten einer Indikatorstruktur

18 in einer Untersuchungs-Zone 16-2, die im optischen Weg hinter der Bearbeitungs- Zone 17, aber nicht hinter einem mittels des Scanmusters 15 von Fokusspots bearbeiteten Bereich 17-B der Bearbeitungs-Zone 17 angeordnet ist, mit dem Verhalten einer Indikatorstruktur 18 hinter dem mittels Scanmuster 15 bearbeiteten Bereich 17-B der Bearbeitungs-Zone 17 verglichen wird. Dieses Ist-Verhalten, bzw. die Veränderung des Ist-Verhaltens in der Untersuchungs-Zone 16-1 der Kornea 4-V und 4-R vor und hinter dem bearbeiteten Bereich 17-B einer Bearbeitungs-Zone 17 im Vergleich zum Ist-Verhalten in der Untersuchungszone 16-2 neben dem bearbeiteten Bereich 17-B der Bearbeitungs-Zone 17 wird dann mit einem festgelegtem Soll-Verhalten verglichen.

Dabei wird auch der Einfluss eines verzerrenden transmittierenden Mediums 19 wie in diesem Fall ein Tränenfilm 24 berücksichtigt.

Die mittels der Untersuchungsvorrichtung M ermittelten Charakterisierungsdaten zum Ist-Verhalten werden dann in der oben beschrieben Weise genutzt um in einer Planungseinrichtung P die Steuerdaten für ein Scanmuster 15 von Fokusspots für die Lasereinrichtung L zu erzeugen, mit dem das Änderungsprofil des Brechungsindex zur Anpassung des Ist-Verhaltens an das Soll-Verhalten umgesetzt werden soll. Dies ist jederzeit erneut möglich, so dass hier in einem Closed Loop CL - Verfahren gearbeitet werden kann.

Beträgt die nötige Änderung des Brechungsindex in der Kornea beispielsweise 0,005 wird sich bei einer Behandlungszonenlänge von mindestens 10pm der optische Weg zwischen zwei Indikatorstrukturen 18 um mehr als 50nm ändern. Mit einer Untersuchungsvorrichtung M, die die phasensensitive optische Kohärenztomographie (OCT) nutzt, ist dieser Effekt gut messbar im Vergleich zu den bekannten Grenzen der phasensensitiven optische Kohärenztomographie mit Phasensensitivitäten bis zu kleiner 1pm.

Geeignete Indikatorstrukturen können in diesem Fall natürliche Gewebestrukturen oder Grenzen sein, aber auch künstliche geschaffene Strukturen sein.

Eine ganz konkrete Ausführung dieser Planungskonstellation einer LIRIC- Bearbeitung der Kornea wäre die Nutzung eines gepulsten Femtosekundenlasers L mit einem 80MHz Oszillator bei ca. 1064nm Zentralwellenlänge, ein phasensensitives OCT bei ca. 1060nm als Messsystem M, mit dem ein OCT- Messbereich 4-V von beispielsweise 5..500 pm Scantiefe um die Kornea-Vorderseite und ein OCT-Messbereich 4-R von beispielsweise ebenfalls 5..500pm die Kornea- Rückseite genutzt wird. Die Indikatorstruktur 18-V „Kornea-Vorderseite“ wird mit der Indikatorstruktur 18 „Kornea-Rückseite“ verglichen in der Untersuchungszone 16-1 (vor und hinter dem bearbeiteten Bereich, also der brechzahlmodifizierten Zone) und zusätzlich verglichen mit der Indikatorstruktur 18-V Kornea-Vorderseite 4-V und der Indikatorstruktur 18 „Kornea-Rückseite“ 4-R in der Untersuchungszone 16-2 (neben dem bearbeiteten Bereich) - im konkreten Fall mittels Hornhaut-Pachymetrie. Dies wird in Fig 4a veranschaulicht, die wiederum einen Ausschnitt aus der Fig. 4 in Form einer wirklichen Abbildung mit einer Markierung entsprechender Strukturen in einer ganz konkreten Messkonstellation zeigt, wobei der Effekt der Bearbeitung in bearbeitetem Bereich 17-B auf die Lage von Indikatorstruktur 18 hier zu Illustration übertrieben dargestellt wurde: Die OCT-Messbereiche erstrecken sich über die jeweilige Kornea-Grenzflächen hinweg. Die Indikatorstrukturen 18, 18-V sind jedoch die Grenzflächen selbst, deren Signale im OCT-Messbereich ermittelt werden.

In der Fig. 5 ist eine schematische Planungskonstellation einer LIRIC-Behandlung eines transparenten Floaters 21 im Glaskörper 6 dargestellt: Die Änderung des Brechungsindex in der Bearbeitungs-Zone 4 wird wiederum mit einer gepulsten Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 aus einer Lasereinrichtung L bewirkt. Eine Untersuchungs-Strahlung 27 wird von einer Beobachtungslichtquelle M-L durch den Floater 21 in der Bearbeitungs-Zone 17 hindurch in einer Untersuchungs-Zone 16 auf der Netzhaut 22 projiziert (und bildet dort eine virtuelle Indikatorstruktur (18)) und die zurückkommende Untersuchungs-Strahlung 27 vom Detektor der Untersuchungsvorrichtung M-D detektiert. Optional kann auch die Abbildung 23 des Floaters 21 durch die Bearbeitungs-Laserstrahlung 2 als virtuelle Indikatorstruktur (18) auf der Netzhaut hinzugezogen werden. Auch hier wird der Einfluss von verzerrenden transmittierenden Medien im Lichtweg 25 im Patientenauge, einschließlich der Linse und des Glaskörpers 6 selbst, berücksichtigt. Eine adaptive Optik 20 kann dabei ebenfalls Teil des optischen Weges sein und berücksichtigt werden.

Der transparente Floater 21 wird dabei solange bearbeitet, bis seine Wirkung auf die Netzhaut (Retina) 22 als Untersuchungs-Zone 16 in diesem Fall minimiert ist. Dazu gehört auch die Anpassung des Brechungsindex um den Floater 21 herum.

Die vorstehend genannten und in verschiedenen Ausführungsbeispielen erläuterten Merkmale der Erfindung sind dabei nicht nur in den beispielhaft angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder allein einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Eine auf Verfahrensmerkmale bezogene Beschreibung einer Vorrichtung gilt bezüglich dieser Merkmale analog für das entsprechende Verfahren, während Verfahrensmerkmale entsprechend funktionelle Merkmale der beschriebenen Vorrichtung darstellen.