用于短脉冲激光眼科手术的系统
阅读：676发布：2023-02-23
专利汇可以提供用于短脉冲激光眼科手术的系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，具有：短脉冲激光系统(200)；手术 显微镜 (300)和控制单元(500)；壳体(110)以及第一铰接臂(120)，在该第一铰接臂上固定有 手术显微镜 (300)的显微镜头(320)；以及第二铰接臂(130)，在该第二铰接臂上固定有短脉冲激光系统(200)的应用器头(220)，显微镜头和应用器头能够彼此连接。本发明还涉及一种患者 接口 (600)和用于对系统的控制单元(500)进行编码的 计算机程序 产品；此外还涉及一种用于对应用器头(220)和显微镜头(320)进行 定位 的方法，一种用于利用用于眼科手术的短脉冲激光系统切开小口的方法和参照方法。其目的因此是描述一种用于短脉冲激光眼科手术的系统和方法，利用该系统和方法能够改善手术结果和典型的工作流程，提高手术执行的效率和手术的安全性。这通过用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)和短脉冲激光系统(200)实现，在该短脉冲激光系统中，射束引导件(230)穿过相应的铰接臂(130)延伸，以及该射束引导件通过不仅能够彼此不依赖地而且也能够彼此连接的系统的应用器头(220)和显微镜头(320)地在三维空间中移动，此外通过简单操作的、带有一体的触目镜(610)的患者接口(600)、用于执行切小口的方法的计算机程序产品以及利用具有标记的患者接口(600)的顺序工作的参考方法实现。，下面是用于短脉冲激光眼科手术的系统专利的具体信息内容。
1.一种用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，包括
-短脉冲激光系统，所述短脉冲激光系统包含短脉冲激光源(210)、射束引导件(230)和用于将短脉冲激光辐射从所述短脉冲激光源(210)引导至待手术的眼睛(900)上的应用器头(200)，
-手术显微镜(300)，具有显微镜头(320)，和
-控制单元(500)，配置用于对所述用于短脉冲激光眼科手术的系统进行控制，-壳体(110)，所述壳体至少包围所述短脉冲激光源(210)，以及第一铰接臂(120)和第二铰接臂(130)，所述铰接臂布置在所述壳体(110)或者所述壳体的延长部上，-其中，所述显微镜头(320)布置在所述第一铰接臂(120)上，并且所述应用器头(220)布置在所述第二铰接臂(130)上，
-其中，在所述应用器头(220)与所述显微镜头(320)之间设置有接口(150)，所述应用器头(220)和所述显微镜头(320)利用所述接口能够彼此机械地和光学地连接并且再次分离，
其特征在于，所述射束引导件(230)穿过所述第二铰接臂(130)，并且
所述应用器头(220)和所述显微镜头(320)不仅能够彼此不相关地移动而且还能够彼此连接地在三维空间中移动。
2.根据权利要求1所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，进一步包括光学相干断层成像(OCT)模块(400)，所述模块包含OCT光源(405)、干涉器和探测器。
3.根据权利要求2所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，配置用于将从所述OCT光源(405)输出的辐射选择性地耦合输入到所述显微镜头(320)或者所述应用器头(220)中。
4.根据权利要求2或3所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，所述系统此外包含将所述短脉冲激光辐射和由所述OCT光源(405)发射出的辐射结合的环形镜(430)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中，所述第一铰接臂(120)和所述第二铰接臂(130)分别具有至少三个关节(140，140-O1…140-O6，140-L1，140-L6)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中，所述控制单元(500)被编码用于根据所述第二铰接臂(130)的位置自动化地跟踪所述短脉冲激光辐射的位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中，所述第二铰接臂(130)具有至少一个用于与所述第一铰接臂(120)无关的平衡重(145)的装置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，所述系统具有用于在所述壳体(110)上的带有所述应用器头(220)的第二铰接臂(130)的停放位置和/或转换位置，该停放位置和/或转换位置与所述第二铰接臂(130)的和/或所述应用器头(220)的几何形状协调一致。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中，为了连接在所述应用器头(220)与所述显微镜头(320)之间的所述接口(150)或者解除连接，设置有由使用者接通的或者自动接通的机构。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中，设置有能够在所述第一铰接臂(120)和/或在所述第二铰接臂(130)和/或在所述应用器头(220)和/或在所述显微镜头(320)上调节的部件，所述部件实现了所述显微镜头(320)和/或所述应用器头(220)的由所述控制单元(500)操纵的运动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于执行短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中所述射束引导件(230)具有带有空心核心的光子晶体光纤。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的用于短脉冲激光眼科手术的系统(100)，其中，所述短脉冲激光源(210)是飞秒(fs)激光源。
13.一种用于在根据权利要求1至12中任一项所述的短脉冲激光眼科手术的系统(100)中对应用器头(220)和显微镜头(320)进行定位的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述应用器头(220)和所述显微镜头(320)结合和连接成应用器头显微镜头单元，
(b)通过在三维空间中自由移动所述应用器头显微镜头单元将所述应用器头显微镜头单元定位在待手术的眼睛(900)上方，
(c)下降所述应用器头显微镜头单元直至所述应用器头(200)位于所述眼睛(900)上方的预先定义的位置中和/或能拆卸地安装在所述应用器头(200)处的患者接口(600)与所述眼睛(900)接触，
(d)通过短脉冲激光辐射的焦点来处理晶状体(910-1)和/或囊袋(910-2)和/或角膜，(e)升起所述应用器头显微镜头单元，
(f)将所述应用器头显微镜头单元的所述应用器头(220)放入到在所述壳体(110)上的停放位置中，
(g)将所述显微镜头(320)与所述应用器头(220)拆卸开并且分离，
(h)将所述显微镜头(320)定位在所述患者的所述眼睛(900)上方，
(i)执行另外的晶状体乳化步骤和/或抽吸液化的晶状体(910-1)步骤和/或植入人工晶状体(IOL)步骤，
(j)将所述显微镜头(320)放置到手术区域外的位置中或者将所述显微镜头(320)与所述应用器头(220)结合和连接。
14.一种用于眼科手术的短脉冲激光系统(200)，包括短脉冲激光源(210)、改变所述短脉冲激光源(210)的短脉冲激光辐射的扩散度的透镜系统(211)、x/y扫描系统(240)、铰接臂(120)和在x方向和y方向中移动的物镜(225)，其特征在于，所述铰接臂(130)包含射束引导件(230)。
15.根据权利要求14所述的用于眼科手术的短脉冲激光系统(200)，其中，所述x/y扫描系统(240)包含x/y镜扫描仪或者万向悬挂的镜扫描仪或者带有用于围绕光轴(215)旋转的下游部件的x镜扫描仪。
16.根据权利要求14或15所述的用于眼科手术的短脉冲激光系统(200)，此外包含患者接口(600)，所述患者接口包括触目镜(610)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的用于眼科手术的短脉冲激光系统(200)，其中，所述物镜(225)的视界在横截面中大于1.0mm但是小于6.0mm，尤其是大于1.5mm但是小于3.0mm。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的用于眼科手术的短脉冲激光系统(200)，所述短脉冲激光系统此外包括用于对穿过所述铰接臂(130)的射束通道(280)进行稳定的系统，该系统包含在所述铰接臂(130)的一个端部上的光源(281)和在所述铰接臂(130)的另一个端部上的位置敏感的光线传感器(282)。
19.一种用于通过优选根据权利要求14至18中任一项所述的用于眼科手术的短脉冲激光系统(200)尤其在角膜眼组织中引导切割的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)以x和y定位物镜(225)，使得切口图案的待投影到视界平面中的x和y焦点位置的至少一部分布置在所述物镜(225)的视界内部，
(b)通过使用x/y扫描系统(240)并且通过每次x/y扫描之后或者并行于x/y扫描实现的借助于改变扩散度的透镜系统(211)和/或所述物镜在沿着光轴(215)的z方向上对焦点位置的调整，借助于固定在所述切口图案的x和y位置中的所述物镜(225)将所述切口图案的焦点位置进行成像，
(c)为另外的视界重复所述步骤(a)和(b)，直至产生全部的切口图案。
20.一种为通过用于眼科手术的短脉冲激光系统瓦解晶状体引导切割的方法，所述方法具有以下步骤：
(a)将短脉冲激光射束的焦点定位在所述晶状体(910-1)的待处理组织上，其中，产生所述组织的等离子体诱导光蚀除或者光致破裂，
(b)所述物镜在侧向方向中在所述晶状体(910-1)的第一子午面中以一个长度(L)与焦点的振荡推移重叠地推进，以用于将短脉冲激光辐射的另外的焦点定位在子午面的子面中，其中,该振荡推移的主运动分量沿着光轴(215)延伸，所述振荡推移具有一个振幅(A)，(c)以一个高度(HR)沿着所述光轴(215)推送所述焦点，其中，所述高度(HR)被选择为在重复所述步骤(b)时所述短脉冲激光辐射的重新定位的焦点不与至此为止定位的焦点重叠，
(d)重复所述步骤(b)和(c)，其中，所述步骤(b)与所述步骤(c)一样在掉转推送方向的情况下在侧向方向中也可以沿着所述光轴(215)实现，直至焦点定位在共同的所述第一子午面中，
(e)重复所述步骤(b)至(d)，以用于将焦点定位在所述晶状体(910-1)的另外的子午面中，直至所述晶状体(910-1)遍布有所述短脉冲激光辐射的焦点，从而通过等离子体诱导光蚀除或者光致破裂产生的碎块不会超过最大尺寸。
21.一种用于通过用于眼科手术的短脉冲激光系统为晶状体切开术引导切割的方法，其中，开口由此产生，即短脉冲激光辐射的焦点通过x/y扫描系统(240)定位在x和y焦点位置中，
-使得在从1至N的n个步骤中，相应地产生第n个未闭合曲线(927-1，927-2，…927-n)，该未闭合曲线带有半径R和相应的相同指向的拱形结构的第一和第二端部区域(928-1，
928-2)，其中N是大于或等于2的自然数，其中，所述第一端部区域(928-1)具有第n个未闭合曲线的第一端部区域半径REn1，并且所述第二端部区域(928-2)具有第n个未闭合曲线的第二端部区域半径REn2，并且不仅所述第一端部区域半径REn1而且所述第二端部区域半径REn2都小于所述半径R，其中
-所有的端部区域(928-1，928-2)都具有各一个端部(929)，
-并且对于n从2至N来说，所述第n个未闭合的曲线(927-n)的所述第一端部区域(928-
1)相交于第(n-1)个未闭合曲线(927-(n-1))的第二端部区域(928-2)，
-以及附加地对于n等于N来说，所述第n个未闭合的曲线(927-N)的所述第二端部区域(928-2)相交于第一个未闭合曲线(927-1)的所述第一端部区域(928-1)，从而所有的端部区域(928-1，928-2)的端部都布置在通过第一至第n个未闭合曲线(927-1，…927-N)形成的闭合曲线(926)的内部。
22.一种用于将眼睛(900)的位置相对于用于短脉冲激光眼科手术的系统(200)进行固定的患者接口(600)，所述患者接口包括触目镜(610)，
其中，所述触目镜(610)是一体的，由透明的或者部分透明的材料制成并且包含抽吸环(612)、外罩(611)和在所述外罩(611)的上侧处的光学元件(620)，
其中，所述外罩(611)具有至少一个开口(613)，优选两个开口(613，614)，在所述开口上通过固定辅助件连接有相应的一个供应管路或者相应地允许与供应管路进行连接。
23.根据权利要求22所述的患者接口(600)，其中，在所述触目镜(610)上在所述外罩(611)的背离所述抽吸环(612)的一侧处设置有由透明材料制成的抽吸结构。
24.根据权利要求22或23所述的患者接口(600)，其中，所述光学元件(620)相对于光轴(215)倾斜地布置。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的患者接口(600)，其中，所述光学元件(620)的面向所述眼睛(900)的表面亲水地涂层或者是亲水地进行表面处理和/或凸面弯曲的。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的患者接口(600)，其中，所述光学元件(620)的背离所述眼睛(900)的表面抗反射地涂层。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的患者接口(600)，此外包括应用器头保护件(650)。
28.根据权利要求27所述的患者接口(600)，所述患者接口的所述应用器头保护件(650)具有凹部，所述凹部优选地中央地形成在所述应用器头保护件(650)中，并且所述凹部还优选小于所述外罩(211)的上部外罩直径。
29.根据权利要求27或28所述的患者接口(600)，其中，所述触目镜(610)和所述应用器保护件(650)是两个分开的或者能分开的部分。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的患者接口(600)，其中，所述应用器头保护件(650)具有机械耦合件(651)，所述机械耦合件配置用于将所述应用器头保护件(650)与用于所述短脉冲激光眼科手术的系统(100)的应用器头(220)能拆卸地连接。
31.根据权利要求22至30中任一项所述的患者接口(600)，其中，所述触目镜(610)的所述外罩(211)此外包含导光的结构(635)。
32.根据权利要求22至31中任一项所述的患者接口(600)，其中，所述触目镜(610)包含优选地在所述外罩(211)的下部外罩区域中的至少一个标记(640)。
33.一种由优选地根据权利要求14至18中任一项所述的短脉冲激光系统和优选地根据权利要求22至32中任一项所述的患者接口构成的光学单元，其中，该患者接口包含具有光学元件的触目镜，其特征在于，由短脉冲激光系统和患者接口构成的所述光学单元在彼此耦合连接的状态中、以及在前后紧邻布置的且没有彼此耦合连接的状态中具有至少3mm，优选大于5mm的图像的焦深。
34.一种用于短脉冲激光眼科手术的系统的松弛切口和/或进入切口的参考方法，所述方法包括以下步骤：
a)在患者接口(600)未对接到患者眼睛(900)上的状态中通过摄像机拍摄具有参考构造的所述眼睛(900)的图像；
b)在几秒的时间内将所述患者接口(600)对接到所述眼睛(900)上；
c)基于在未对接的状态中获取的图像的所述参考结构产生用于对准所述松弛切口和/或进入切口的信息。
35.一种用于在将自然晶状体(900)粉碎和去除之后将人工晶状体植入到眼睛(900)中时对所述人工晶状体进行定向的参考方法，所述参考方法包含以下步骤：
a)通过诊断系统产生眼睛(900)的第一图像；
b)随着患者接口(600)对接在所述眼睛(900)上或者没有对接在其上且随后进行对接，产生眼睛(900)的第二图像以用于对处理进行定向；
c)在所述患者接口(600)与所述眼睛(900)断开对接之后，拍摄所述眼睛(90)的第三图像；
d)相对于所述第二图像记录所述第三图像；
e)在植入到所述眼睛(900)中的人工晶状体对准期间拍摄所述眼睛(900)的第四图像；
f)相对于所述第三图像记录所述第四图像；
g)借助于在所述步骤d)和f)中建立的关系对人工晶状体进行定向。
36.一种用于对眼科手术短脉冲激光系统(100)的控制单元(500)进行编码的计算机程序产品，用于实施根据权利要求13，19，20，21，34或者35中任一项所述的方法。
用于短脉冲激光眼科手术的系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于短脉冲激光眼科手术的系统，具有短脉冲激光源、射束引导件和用于将短脉冲激光辐射从短脉冲激光源引导到待处理的眼睛上的应用器头、手术显微镜，具有显微镜头、和控制单元、壳体以及设置在显微镜头上的第一铰接臂和设置在应用器头上的第二铰接臂，以及具有在应用器头和在显微镜头上的接口，用于机械地和光学地连接或者从应用器头和显微镜头上拆卸。
[0002] 本发明还涉及一种用于眼科手术的短脉冲激光系统，具有短脉冲激光源、改变短脉冲激光源的短脉冲激光辐射的扩散度的透镜系统、x/y扫描系统、铰接臂和在x方向和y方向中移动的物镜；一种用于将眼睛相对于用于短脉冲激光眼科手术的系统的位置进行固定的患者接口以及一种用于对用于眼科手术的短脉冲激光系统的控制单元进行编码的计算机程序产品。
[0003] 此外，本发明涉及一种用于对短脉冲激光眼科手术的系统中的应用器头和显微镜头进行定位的方法，一种用于利用用于眼科手术的短脉冲激光系统进行切割引导的方法以及一种用于不同的切口和用于人工晶状体的参考方法。
背景技术
[0004] 白内障手术是对人类眼睛的最常执行的手术并且因此聚焦于手术结构的持续改善或者质量、手术执行中的效率和风险的最小化。通过在眼科飞秒激光技术中，尤其是在屈光眼科手术的领域中，和作为成像技术的光学相关断层成像(OCT)中的最近的研发和进步，白内障手术被逐渐地自动化。在此使用短脉冲激光，从而通过光致破碎“切掉”眼睛组织。该技术在接下来被描述为激光支持的白内障手术(LCS)。根据当前的使用原理，在LCS的框架中执行晶状体囊切术(圆形地切掉晶状体的前囊袋)、晶状体破碎(分解晶状体核)、在角膜中进入切口(主通道切口和辅助切口)、以及弓形切口(用于降低角膜散光的圆形切口)，其中后者显然超出了常规的白内障手术的范畴，并且接触到了屈光眼科手术的领域。
[0005] 在US 6,325,792 B1中提出，飞秒激光的脉冲被聚焦到晶状体中，从而“液化”晶状体—这相应于上述的晶状体破碎—或者但是用于切开晶状体囊。飞秒激光的脉冲焦点的定位在此根据超声波成像实现。
[0006] 在US 5,246,435中公开，短脉冲激光的脉冲在以三维的切口图案聚焦到眼睛的自然晶状体中，从而通过切割和接下来的气泡将晶状体破碎成多个碎块并由此液化。
[0007] 在US 6,454,761B1中提出，使用光学相关断层成像(OCT)替代超声波成像，用于在对角膜或者另外的透明结构进行例如去除晶状体中的白内障的眼科手术中对激光脉冲进行自动定位。
[0008] 仅仅几年前，飞秒激光技术和OCT技术的逐渐成熟允许了这两种技术的组合和集成以及在白内障手术中建立尽可能自动化的飞秒激光系统。为了偏转飞秒脉冲，一方面使用了固定的物镜和用于将激光射束侧向地x/y偏转到眼睛中的快镜扫描器以及用于将焦点位置沿着眼睛的光轴z偏转的能慢速调节的透镜。这样的系统例如在US 2006/195076A1或者US 2009/131921A1中描述。另一方面也公开这样的系统，其中物镜侧向地缓慢移动，其中使用了沿着眼睛的光轴对焦点进行z偏转的快速调节的透镜。这样的系统在DE 10 2011 085 046 A1中公开。
[0009] 一些与应用有关的问题在刚开始研发LCS的年代中尤其通过引入作为在激光系统和眼睛之间的机械-光学接触的流体接口来解决，参见US 2012/0078241 A1或者US 6,019,472，而技术在设备中的集成和在较小程度上技术在整个工作流程或者工作环境中的集成是重要的。尤其是在飞秒激光和此外在白内障手术期间必需的手术显微镜之间的相互配合在市场上提供的系统中示出了极大的不足。
[0010] 多数当前公开的系统与手术显微镜无关并且由于其尺寸的原因而常常放置在晚些时候为真正地植入人工晶状体(IOL)而需要的手术间的外部。由此通常需要对患者进行费时的换位和换床。仅仅在最近才认识到该不足并且相应地提出改进方案。
[0011] 在DE 10 2010 022 298 A1和US 2012/316544A1中提出，飞秒激光直接和在手术进程中恒定地与手术显微镜耦合连接。然而为此所必须的根据现有技术的组件还是过大，从而使这样的在IOL植入阶段期间的系统过大并且因此也许对手术有限制和产生阻碍。
[0012] 在WO 2008/098388 A1中，为了进行角膜屈光眼科手术，飞秒激光在需要时被推入到在一定程度上在手术显微镜和患者之间的手术显微镜之下并且对接至眼睛。在此，手术显微镜和飞秒激光在一定程度上顺序地工作并且彼此不依赖。但是其始终是单独的设备。
[0013] 此外，建立的系统中示出了相关于特定的组件的一些列的不足，其对手术结果的质量、手术执行中的效率或者风险的降低产生负面的影响。
[0014] 如在WO 2008/098388 A1中描述的微型物镜扫描在用于晶状体囊切术切口的z偏转方面相对省时，或者对于如在DE 10 2011 085 046 A1中示出的晶状体破碎来说相对省时。关于进入切口，其不仅仅提供沿着眼睛的光轴的小空间运动而且也提供微型物镜的小的侧向运动，如在US 2007/173794 A1中公开的那样，该解决方案是非常耗费时间的。
[0015] 此外，在具有用于晶状体囊切术的快速z偏转的系统中的切口引导是时间严格的。在快速振镜扫描系统的情况中在用于晶状体囊切术的测量x/y平面中的封闭的轨道被没有问题地显示时，在具有快速的z偏转的系统中安全性是严格的，其中轨道的闭合首先在几秒之后实现，并且眼睛在该时间中可以移动。即使在角膜进入和辅助切口的情况中也没有提供激光射束的快速z偏转的优点，因为在此首先还要经过长的侧向轨道。
[0016] 而在相关于具有纯微型物镜扫描的系统的上述点时，获得对于具有组合的微型物镜和镜扫描的系统的一系列的改进。组合的扫描系统相关于切口质量甚至潜在地考虑为纯镜扫描系统。
发明内容
[0018] 因此，本发明的目的是描述一种用于短脉冲激光眼科手术的系统和方法，利用该系统和方法改善了手术结果的质量和典型的工作流程，能够提高手术执行的效率和手术的安全性。
[0020] 这样的系统包括短脉冲激光系统，该短脉冲激光系统包含短脉冲激光源、射束引导件和用于将短脉冲激光辐射从短脉冲激光源引导至待手术的眼睛的应用器头。短脉冲激光源在此是一种激光源，其不连续地而是以脉冲的形式发射光线。这意味着，即光线以时间上限定的份额发射。通常，这样的短脉冲激光的脉冲率在飞秒或者皮秒范围中。但是在阿托秒范围中的脉冲率也是可以的。通过脉冲的光线发射可以实现非常高的能量，其对于通过多光电吸收，例如像光致破碎或者等离子诱导的光挥发导致的激光—组织相互作用是必要的。这在所有的应用中是这样的情况，其中不仅仅在表面上去除材料，而是应该在所有的三个维度中实现交互作用。
[0021] 射束引导件用于将由短脉冲激光源发射的短脉冲激光辐射以预设的方式和方法从系统中引导至短脉冲激光辐射的出射区域。射束引导件因此例如可以通过光导体或者通过镜系统实现。光引导件也可以通过这些或者类似的组件的整体性实现。
[0022] 连接在射束引导件的与短脉冲激光源相对的端部处的应用器头形成短脉冲激光辐射的出射区域。通常，其包含这样的光学元件，如物镜透镜或者在复杂的构造中包含具有多个光学部件的物镜，尤其是具有多个透镜的物镜。
[0023] 有利的是，短脉冲激光系统此外具有也称为x/y扫描系统的x/y偏转系统以及用于z方向的偏转系统或者扫描系统或者改变扩散度的透镜系统。将短脉冲激光辐射在x方向和y方向以及在z方向中偏转到跟随短脉冲激光辐射的出射区域的体积中的可能性也可以通过多个用于相应一个方向的偏转装置实现，例如用于在较大的范围上缓慢移动的扫描器和用于在较小的范围上的快速移动的扫描器。尤其是重要的用于在z方向中的偏转的理想解决方案。
[0024] 因此，在权利要求14中描述的短脉冲激光系统尤其能够作为短脉冲激光系统使用。
[0025] 用于短脉冲激光眼科手术的系统此外包括手术显微镜，其具有显微镜头和支架。显微镜头包含手术显微镜的光学元件。利用这样的手术显微镜能够在任何时候获得关于操作状态的光学概览。该手术显微镜但是也用于将待处理的眼睛相应地相对于系统对准。
[0026] 用于短脉冲激光眼科手术的系统还包括控制单元，该控制单元配置为对短脉冲激光眼科手术的执行进行控制。控制单元可以设计成单部件的或者多部件的。用于短脉冲激光眼科手术的系统有利地通过通信路径与控制单元连接。在控制单元的多部件的情况中，控制单元的所有组件也有利地通过通信路径彼此连接。这样的通信路径可以通过相应的电缆和/或无线地实现。
[0027] 此外，用于短脉冲激光眼科手术的系统包括壳体，该壳体至少包围短脉冲激光源，以及包括第一和第二铰接臂，其布置在壳体上或者布置在壳体的延长部上。铰接臂包括多个铰接件，其能相对彼此移动。铰接件在此如此地布置，即相应的两个铰接件能够通过至少一个关节移动地连接。
[0028] 在第一铰接臂上，有利地在铰接臂的背离壳体的端部上布置有显微镜头。该铰接臂因此与壳体一同形成手术显微镜的支架。在第二铰接臂上，再次优选的是在铰接臂的背离壳体的端部上布置有应用器头。在其上布置有应用器头的第二铰接臂的长度优选由此地设计，即布置在第一铰接臂上的手术显微镜的显微镜头的全部工作范围能够在用于短脉冲激光眼科手术的系统之前的大约180°的半圆中被使用。由此，第二铰接臂的铰接件的长度也被相应地设计。
[0029] 在此，在应用器头和显微镜头之间设置有接口，应用器头和显微镜头利用该接口能够彼此机械和光学地连接并再次脱离。
[0031] 应用器头和显微镜头彼此机械地和光学地连接在此意味着，除了机械连接和由此建立的应用器头和显微镜头的固定关系之外，二者如此地彼此连接，即手术显微镜的成像光路穿过应用器头延伸。由此通过应用器头提供了用于利用手术显微镜观察眼睛的结构的光学路径。
[0032] 根据本发明，用于短脉冲激光辐射的射束引导件穿过第二铰接臂。射束引导件因此如此地设计，即其可以跟随第二铰接臂的所有运动并且在第二铰接臂的每个位置中短脉冲激光辐射都能够以相同的质量被引导至其在应用器头处的输出位置。
[0033] 此外，根据本发明，应用器头和显微镜头不仅能够彼此不依赖地移动而且也能彼此连接地在三维空间中移动。当应用器头和显微镜头彼此连时，因此给出应用器头和显微镜头的通过其在铰接臂上的布置确定的在每个任意方向中的移动能力，而没有那些通过系统决定的对三维空间的机械限制。这相应地限定出了在第一和第二铰接臂中的附加的自由度。通过应用器头本身的移动能力，但是特别是与显微镜头联合地，短脉冲激光辐射或者出射区域同样能够在三维空间中移动-在优选的变体方案中也相关于其在出射区域处的辐射方向。因此例如其也实现了对在非躺着的位置中，又或者甚至在躺着的位置中，然而以靠着的躺着位置对患者进行治疗。
[0034] 利用用于短脉冲激光眼科手术的当前的系统在此不仅仅可以通过等离子诱导的挥发和/或光致破裂来切除组织，而且也能够通过凝结作用来粘接组织以及利用这样的系统通过短脉冲激光辐射的挥发效应实现组织的去除。仅仅短脉冲激光辐射的特性需要相应于应用目的进行调节。
[0035] 在一个优选的设计方案中，用于短脉冲激光眼科手术的根据本发明的系统此外包括光学相干断层成像(OCT)模块，该模块包含OCT光源、干涉器和探测器。OCT模块在此同样由壳体包围。
[0036] 用于短脉冲激光眼科手术的系统是特别优选的，该系统包括OCT模块，该模块选择性地配置用于将由OCT光源发射的辐射耦合输入到显微镜头或者应用器头中。这例如可以通过一个或者多个光学切换位置实现，这些切换位置被提供在由OCT光源发射的射束的光路中以及在从眼睛中的观察目标返回的OCT光源的辐射。其可以选择性地如此设定，即OCT模块能够通过显微镜头或者通过应用器头到达眼睛中的观察目标。
[0037] OCT光源通过应用器头的辐射的耦合输入具有优点，即其简单和机械稳定地与治疗性短脉冲激光辐射叠加。因此，两个光束路径可以彼此校准。因此，该变体方案实际上用于短脉冲激光治疗的规划和控制。通过显微镜头实现的OCT光源的辐射的耦合输入相反使得外科医生能够在手术期间和/或之后对患者眼睛进行断层图像拍摄。例如，可以借助于该技术精确对准人工晶体或者可以识别和去除房水中的自由颗粒。
[0038] 此外，用于将短脉冲激光辐射和从OCT光源辐射发射的辐射整合到用于短脉冲激光眼睛手术的系统中的环形镜在技术上是有利的。在此，该合并优选地如此实现，即短脉冲激光束被环形镜反射，而由OCT模块的OCT光源发射的短相干辐射沿着眼睛的方向传播通过环形镜中的孔，并且OCT探测器通过环形镜中的孔检测来自眼睛的OCT光源的反射辐射。环形镜可能为此而是能运动的。优选地，存在由OCT光源发射的辐射耦合到短脉冲激光辐射的光束路径中的90°位置，其中环形孔由此布置在45°位置中。
[0039] 在用于短脉冲激光眼科手术的优选的系统中，第一铰接臂和第二铰接臂分别具有至少三个关节。
[0040] 当存在三个关节时，这三个关节或所有三个关节中的至少两个可以实现球窝关节的功能，也就是说提供不仅仅围绕唯一的轴旋转的可能性。确切地说，这样的关节必须实现，即两个关节机构通过关节彼此可移动连接且一个关节机构相对于相邻的关节机构能够在空间中体现任意角度，其中作用半径也许会通过其他的结构障碍物限制到空间的局部范围上，但不对平面内的移动加以限制。
[0041] 在一特定的设计方案中，三个关节中的一个可以具有唯一的旋转轴。然而，在只有三个关节存在的情况中，所有三个关节都可以实现球关节的功能。以这种方式，确保布置在壳体上或壳体的延伸部上的第一和第二铰接臂不仅在彼此连接的状态中有最佳移动性，而且还确保在三维体积中有彼此独立的移动性。
[0042] 相反，如果使用相应仅提供围绕一个轴线的旋转可能性的关节，则具有不同旋转轴线的每个铰接臂利用至少五个接头实现了类似的移动性。其中三个关节实现了围绕垂直轴的旋转并且两个关节实现了围绕水平轴的旋转，也就是说，出现倾斜轴，其导致跟随关节之后的关节机构的倾斜。
[0043] 优选的是，在该变体方案中，-也就是说在使用具有围绕一个轴线的旋转可能性的关节的情况中-铰接臂具有六个关节，每个关节相应具有一个旋转轴线。在这种情况下，三个关节应能够围绕垂直轴进行旋转，另外三个关节可绕水平轴旋转。在此，在例如应用器头或显微镜头的端部部件或者在关节之后铰接构件的倾斜是可能的。
[0044] 总之，每个铰接臂的关节应该优选实现六个自由度，它们由三个垂直和三个水平旋转轴给出，其中垂直和水平旋转轴沿着铰接臂交替。特别地，彼此靠近地布置的一对具有垂直旋转轴线的关节和具有水平旋转轴线的关节具有与球节相同的功能。
[0045] 此外，用于短脉冲激光眼科手术的系统优选地具有耦合位置，其这样地在控制单元中编码，即应用器头和显微镜头的连接不仅在应用器头的而且在显微镜头的垂直位置时实现，以避免任何机械张力。如果应用器头和显微镜头通过接口连接，那么有利的是这些头的共同的倾斜是可能的。
[0046] 用于短脉冲激光眼科手术的系统优选设计成移动系统。它为此包含一个用于运输的设备。特别地，其可以被设计为滚动系统，使得用于短脉冲激光眼科手术的系统可以为了运输例如能够在房间内手动地从一个房间移动或者行驶到另一个房间。在一个特别的设计方案中，滚动系统由电动机支持，以便以简单、精确和符合人体工学的方式移动可能较重的用于短脉冲激光眼科手术的系统。
[0047] 在用于短脉冲激光眼科手术的系统的一个有利的设计方案中，控制单元被编码用于根据第二铰接臂的位置自动跟踪短脉冲激光辐射的位置。这用于对通过弹性变形造成的尤其是短脉冲激光辐射的焦点的位置偏差进行校正，该变形取决于第二铰接臂的位置和在该第二铰接臂中和处的给定的重量分布，该第二铰接臂包含射束引导件。因此，铰接臂的位置由铰接构件彼此的相对位置限定。
[0048] 在此，短脉冲激光辐射的位置跟踪有利地相对于第二铰接臂的调节位置自动进行。短脉冲激光辐射的光学传输在该调整位置中指向，此后确定偏离第二铰接臂的调节位置的各位置的偏差，并且确定对该位置的相应必要的校正。
[0049] 在用于短脉冲激光眼科手术的系统的另一有利设计方案中，第二铰接臂具有至少一个用于不取决于第一铰接臂的平衡重的装置。
[0050] 在外科手术过程中，其上布置有应用器头的第二铰接臂在短脉冲激光系统的以及因此还有应用器头的整个使用时间期与其上布置有显微镜头的第一铰接臂连接。然而，第二铰接臂承载相对较高的重量：应用器头可以具有几公斤的重量。其不能通过第一铰接臂在每个位置中稳定地承载。因此，独立的平衡重确保了运动的高稳定性和灵活性。出于应用目的，在治疗过程中将显微镜头与应用器头分离也可能是明智的。在这种情况下，两个铰接臂必须同样具有自身的平衡重，以避免系统的不受控制以及进而不安全的移动。
[0051] 在此，重量平衡相关于第一倾斜轴线、也就是第一关节实现，该关节能够围绕水平轴线旋转。如果需要，可以针对另一个倾斜轴线实现进一步的重量平衡。
[0052] 例如，重量平衡可以通过在平行于铰接构件延伸的并且相应平行地移动的弹簧臂构件中的压缩弹簧实现。压缩弹簧被容纳在其中，该压缩弹簧被拉到齿带上，该齿带通过两个齿带轮偏转到平行延伸的铰接构件中。
[0053] 这种用于第二铰接臂的独立的重量平衡的装置是用于短脉冲激光眼睛手术的系统的设计方案的非常有利的变体，其中该装置包含射束引导件并承载了作为用于短脉冲激光辐射的出口位置的应用器头。然而，对于如下所述的用于眼科手术的短脉冲激光系统也是有利的，其包括具有射束引导件的铰接臂和物镜，以便实现铰接臂的任何可能位置的重量平衡，因此也可以通过其移动来确定来自短脉冲激光系统的短脉冲激光辐射的出口位置的铰接臂在任何位置保持稳定，并且光学位置误差保持很低。
[0054] 在另外的设计方案中，用于短脉冲激光眼科手术的系统具有用于在壳体上的具有应用器头的第二铰接臂的停放位置和/或传输位置，该位置与第二铰接臂和/或应用器头的几何形状协调一致。例如，这里也提供了应用器头和/或第二铰接臂上的结构以及壳体上的结构，它们根据键锁原理相互匹配。这例如通过对用于短脉冲激光眼外科手术的系统的控制单元中的由第二铰接臂的运动确定的应用器头的相应位置进行编码来支持。
[0055] 可替换地，但是在壳体上的停放位置和/或传输位置也可以仅通过将用于短脉冲激光眼睛手术的系统的控制单元中的应用器头的相应位置进行编码实现。
[0056] 但是与停放位置和/或运输位置的设计方案、特别是实现这一点的方式和方法无关的是，停放位置和/或传输位置的特征在于，其表示在壳体上这样的位置，在该位置中应用器头从系统操作员、也就是特别是医生的工作范围中移除，使得操作者不易通过与组件的意外接触导致污染，并且尽可能保护应用器不与系统的另外的部分，但是尤其是与其周围环境的碰撞。然而，如果停放位置距离操作者的工作范围不是太远也是有利的，从而即使操作者没有较大的身体移动仍然可以实现应用器头和显微镜头的连接。
[0057] 停放位置进一步有利地如此设计，即应用器头可被触及，只要用于将眼睛的位置固定到用于短脉冲激光眼睛手术的系统的患者接口可以耦合到用于短脉冲激光眼睛手术的系统而没有空间障碍物。
[0058] 优选的是，在用于短脉冲激光眼科手术的系统中为了释放或连接应用器头和显微镜头之间的接口而提供由操作者切换的或自动切换的机构。在一个特定的设计方案中，应用器头和显微镜头之间的接口的连接通过卡口式连接实现。
[0059] 此外，设置有在用于短脉冲激光眼睛手术的系统的第一铰接臂和/或第二铰接臂上和/或应用器头和/或显微镜头上能调节的部件，该部件实现了显微镜头和/或应用器头由控制单元控制的运动。这种能调节的部件可以通过马达和/或其他驱动部件来实现。
[0060] 穿过用于实施短脉冲激光眼外科手术的系统的第二铰接臂的射束引导件具有带有空心核心的光子晶体光纤也是有利的。这种光子晶体光纤特别满足条件，即射束引导件应遵循第二铰接臂的所有运动，并且应将第二铰接臂的任何位置的短脉冲激光辐射以相同的质量引导到应用器头上的出口位置。
[0061] 在短脉冲激光源中，飞秒(fs)激光源是眼科手术中最常用的激光源。已被证明对于这些应用是特别合适和可控的。因此，也可以使用这种飞秒激光源用于短脉冲激光眼科手术系统。
[0062] 有利的是，用于短脉冲激光眼科手术的系统包含共焦探测器。通过记录眼睛的两个结构的A扫描-即沿着光轴的一维扫描-和/或B扫描-沿着光轴和垂直于光轴的二维扫描–借助于OCT模块以及共焦探测器信号的强度分布，在通过两个结构穿过短脉冲激光辐射的Z焦点位置时，可以测定在OCT信号和强度之间的偏移和缩放因子。因此，这允许使用OCT信号，特别是OCT图像来控制短脉冲激光辐射的焦点位置。
[0063] 优选的是，OCT光源在空气中的相干长度大于45mm，特别优选的是超过60mm。这使得即使通过侧向目标运动改变至眼睛的光路，也可以在A扫描中检测眼睛的整个前室，而不必调整参考光路的光程长度。
[0064] 上述的目的此外根据权利要求13通过用于在上述的用于短脉冲激光眼睛手术的系统中定位应用器头和显微镜头的方法实现。该方法包括以下步骤：
[0065] (a)将应用器头和显微镜头首先合并成应用器显微镜头单元并彼此连接。
[0066] (b)通过在三维空间中移动应用器显微镜头单元将应用器显微镜头单元定位在待手术的眼睛上。
[0067] (c)下降应用器显微镜头单元直至应用器头位于眼睛上的预先定义的位置中和/或能拆卸地安装在应用器头上的患者接口与眼睛接触。这样的患者接口，也称为“患者界面”可以特别地通过触目镜实现，其中触目镜在此被理解为不同设计方案的上位概念，例如液体界面或凝胶界面或固体界面。下面描述的患者接口可以在这里使用。如果患者接口在该步骤中与眼睛接触，则眼睛和患者接口之间的可解除的固定连接通常通过真空产生，也就是通过将眼睛吸至患者接口来产生。
[0068] (d)眼睛的晶状体和/或囊袋和/或角膜通过短脉冲激光辐射的焦点，例如飞秒(fs)激光来处理。
[0069] (e)治疗后，再次升起应用器显微镜头部单元。
[0070] (f)将应用器显微镜头单元的应用器头放入壳体的停放位置。在优选的设计方案中，应用器头和/或第二铰接臂锁定在该停放位置中并机械地保持。
[0071] (g)显微镜头与应用器头分离。这优选地在停放位置中的正确定位之后通过自动拆卸来实现。
[0072] (h)将显微镜头定位在患者眼睛上方。
[0073] (i)进一步的手术步骤，例如执行晶状体乳化和/或液化晶状体的抽吸和/或植入人工晶状体。
[0074] (j)将显微镜头放置在外科手术区域外的位置中或引导至应用器头并与之连接。
[0075] 这样的方法在应用短脉冲激光辐射(LCS)的白内障手术中尤其重要，因为在该部分手术工作步骤中，该激光辐射的焦点应通过应用器头引导到眼睛中的组织中，但是同时也期望使用外科手术显微镜的观察可能性，并且在外科手术工作的另一部分中仅需要单独的手术显微镜，但同时期望在待治疗的眼睛上方的工作自由度。
[0076] 上述目的还通过根据权利要求14的用于眼科手术的短脉冲激光系统实现。这样的短脉冲激光系统包括产生短脉冲激光辐射的短脉冲激光源。特别地，在该位置可以使用飞秒(fs)激光源。
[0077] 短脉冲激光系统还包括改变由短脉冲激光源产生的短脉冲激光辐射的扩散度的透镜系统以及用于短脉冲激光辐射的x/y扫描系统。
[0078] 改变短脉冲激光辐射的扩散度的透镜系统在此包括至少一个透镜，但是有利地是在短脉冲激光辐射的光束路径中具有不同的连续透镜的系统，其中至少一个透镜可以在其位置上进行调节。这种布置提供了对短脉冲激光辐射进行聚焦的可能性以及沿z方向(即沿着光轴)推移短脉冲激光辐射的焦点的可能性。通过使用改变短脉冲激光辐射的扩散度的透镜系统，短脉冲激光辐射的z位置也固定在待处理的眼睛中。
[0079] 短脉冲激光系统最后包括铰接臂和可在x和y方向上移动的物镜，其中铰接臂根据本发明包含射束引导件。射束引导件确保从短脉冲激光源发射的短脉冲激光辐射以预设的方式和方法被引导到短脉冲激光辐射的出射位置，这里的物镜可在x和y方向上移动。射束引导件也可以通过不同的组件的整体性实现。
[0080] 具有至少两个关节的铰接臂可移动，关节相应地满足球节的功能并且容纳至少两个铰接构件。例如，它可以在三维空间中自由移动。物镜在一个设计方案中也可以在z方向上调节。
[0081] 在用于眼科手术的短脉冲激光系统的不同的设计方案中，x/y扫描系统包含用于x方向的x/y镜像扫描器或万向悬挂的镜像扫描器或具有用于围绕光轴旋转的下游部件的、用于x方向的镜像扫描器。因此，x/y镜像扫描器也可以包括单独的x扫描器和y扫描器，它们一起作为x/y扫描系统作用。
[0082] 有利的是，也可以为相应一个方向提供多个扫描仪，例如用于在更大范围上缓慢移动的扫描器，以及用于在小范围内非常快速移动的扫描器。这在z方向上尤其重要，因此沿着光轴，优选与至少一个横向方向x或y组合。
[0083] 此外，用于眼科手术的短脉冲激光系统可以包含用于将眼睛位置固定到用于短脉冲激光眼睛手术的系统的患者接口。在一个设计方案中，患者接口包括触目镜，其中触目镜在此被理解为诸如液体界面或凝胶界面或固体界面的各种设计方案的总称。特别地，短脉冲激光系统可以包含下面描述的根据本发明的触目镜。
[0084] 用于眼科手术的短脉冲激光系统的可移动物镜的视界例如大于1.0mm但小于6.0mm，特别有利的是大于1.5mm但小于3.0mm。因此，视界在此位于这样的视界平面中，在该视界平面中其可以通过扫描运动在x和/或y方向上移动。视界平面本身也可以通过扫描运动沿z方向的光轴移动。可移动的物镜的横截面特别取决于x/y扫描系统的扫描范围。因此，短脉冲激光辐射的焦点能够有针对性地通过来自移动的物镜的和来自镜像扫描器的光束偏转的重叠而放置在三维扫描体积的任何位置处。
[0085] 布置在短脉冲激光辐射的光路中的光学件以及改变短脉冲激光辐射的扩散度的透镜系统优选地固定在光具座上。光具座本身利用三个点固定在外壳上或内部中，在该壳体处也有利地布置有铰接臂。壳体中的紧固面的所有变形因此对光学件的调节状态没有影响，而是对光具座以其射束引导件进入铰接臂的位置有影响。可以通过光束稳定来平衡该位置的变化。
[0087] 在此，光耦合相对于铰接臂的光轴呈一定角度实现，即例如光源不在光轴上，或者光源位于光轴上，但在光轴的方向中并不对称地发射。
[0088] 尽管铰接臂有不同位置，该光束稳定允许短脉冲激光辐射通过x/y偏转系统或者通过优选借助于可移动的物镜的x/y定位对焦点进行定位的扫描系统在x和/或y方向上的偏转进行方向精确的定位并且对铰接臂的机械公差和x/y扫描系统的指向进行补偿。
[0089] 上述的目的此外通过一种用于尤其在角膜眼组织中通过眼科手术的短脉冲激光系统、尤其是如上所述的短脉冲激光系统执行切小口的方法实现，该方法包括以下步骤：
[0090] (a)短脉冲激光系统的物镜在x和y方向中，也就是在垂直于光轴的方向中如此定位，即切口图案的待投影的x和y焦点位置的至少一部分被布置在待定位的物镜的视界内部。在此，短脉冲激光系统的短脉冲激光辐射的焦点在患者眼睛能够被治疗的三维处理体积中的相应位置由x轴方向和z方向的焦点位置确定。
[0091] (b)通过使用x/y扫描系统并且通过每次x/y扫描之后或者并行于x/y扫描实现的借助于改变扩散度的透镜系统和/或物镜对焦点位置在沿着光轴的z方向上的调整，借助于固定在x和y位置中的物镜对切口图案的焦点位置进行成像。在此，x/y扫描是短脉冲激光辐射的焦点在横向的x/y平面中的移动。选择其焦点处的短脉冲激光辐射的脉冲的能量，从而实现组织的等离子体诱导的光挥发或光致破裂。通过适当选择要成像的焦点位置的距离，由此在组织中产生切口，即焦点位置和相邻焦点位置的相应脉冲的有效范围至少接触，可能的话部分重叠。
[0092] (c)为另外的视界重复步骤(a)和(b)，为此再次将物镜定位在另一横向位置，直到产生全部的切口图案。当切口图案的所有焦点位置成像时，产生整个切口图案。
[0093] 上述的目的尤其通过一种通过借助于用于眼科手术的短脉冲激光系统、优选的是借助于上述的短脉冲激光系统瓦解晶状体进行切口引导的方法实现，该方法包括以下步骤：
[0094] (a)将短脉冲激光辐射的焦点定位在晶状体的待处理的组织中，其中，通过在短脉冲激光辐射的焦点中的相应的能量产生晶状体的组织的等离子体诱导的光挥发或光致破裂的作用。
[0095] (b)短脉冲激光系统的物镜经历在晶状体的第一子午面中在侧向方向中与焦点的振荡推移重叠地推进一个长度(L)，以用于将短脉冲激光辐射的其他焦点定位在子午面的子面中，该振荡推移具有沿光轴的主分量且具有振幅(A)。在此，焦点分量的振荡位移也可以沿着光轴单独延伸，即仅仅一个分量沿着光轴延伸。子午面被理解为平行于光轴延伸的平面。
[0096] (c)短脉冲激光辐射的焦点沿着光轴推进一个高度(H)，其中如此选择高度(H)，使得在重复步骤(b)期间，短脉冲激光辐射的重新定位的焦点不与先前定位的焦点重叠。
[0097] (d)再次重复步骤(b)和(c)，其中步骤(b)与步骤(c)一样在掉转推进方向的情况下可以如沿着光轴一样在侧向方向中实现，直到焦点点定位在共同的第一子午面中。
[0098] (e)重复步骤(b)至(d)，用于将焦点定位在晶状体的另外的子午面中，直至晶状体如此地遍布有所述短脉冲激光辐射的焦点，即通过等离子诱导的光挥发或者光致破裂产生的碎块不会超过最大尺寸。在此，最大尺寸由抽吸能力和包膜切开术的尺寸确定。
[0099] 优选的是，在用于破碎晶状体切口引导的方法中，短脉冲激光辐射的焦点例如仅在短脉冲激光辐射的焦点从晶状体的后侧移动到前侧的情况中被定位，其中再次优选的是从晶状体的前侧到后侧的移动比从晶状体的后侧到前侧的移动更快地进行。
[0100] 但是可替换的是，短脉冲激光辐射的焦点可以在整个振荡周期上定位。
[0101] 此外优选的是，在定位不同子午面的以及还有子午面的不同子面的短脉冲激光辐射的焦点时例如保持10-50μm的距离。
[0102] 子午面的变化也优选发生在子午线相交线的区域中。
[0103] 上述的目的此外通过借助于用于眼科手术的短脉冲激光系统进行囊切开术的切口引导的方法实现，其中尤其是囊袋的开口由此产生，即短脉冲激光辐射的焦点通过x/y扫描系统如此地定位在其x和y焦点位置中，即在从1到N的n个步骤中，其中N是大于或等于2的自然数，相应地产生带有半径R的和相应的相同指向的拱形结构的第一和第二端部区域第n个非闭合曲线。第n个非闭合曲线的第一端部区域具有第一端部区域REn1，第二端部区域具有第二端部区域REn2。在此，第一端部区域半径REn1和第二端部区域半径REn2小于半径R。
[0104] 此外，非闭合曲线的所有端部区域各有一个端部。在此，非闭合曲线彼此如此地布置，即对于对于n从2至N来说，第n个非闭合曲线的第一端区域相交于第(n-1)个非闭合曲线的第二端部区域，以及附加地对于n等于N来说，第N个非闭合曲线的第二端区域相交于第一非闭合曲线的第一端部区域，从而所有端部区域的端部都布置在由第一至第n非闭合曲线形成的闭合曲线的内部。
[0105] 由此产生相应的切口，选择其焦点中的短脉冲激光辐射的脉冲的能量，使得通过等离子体诱导的光消除或光致破裂来实现眼睛组织的分离。此外，选择焦点位置的距离，使得有效范围，焦点位置和相邻焦点位置接触的相应脉冲的所谓空穴气泡至少可能部分重叠，从而使得能够将其通过等离子体诱导的光消除或光破坏产生切口。
[0106] 在此有利的是，焦点沿着光轴以振幅(A)的振荡运动的叠加，从而使z方向的变化也例如能够对囊袋的位置进行补偿。
[0107] 相关于半径R，在n个非闭合曲线的半径R之间可以有较小的偏差。
[0108] 为了借助于N个非闭合曲线产生闭合曲线，分别具有第一和第二端部区域的这些N个非闭合曲线如此相对于彼此布置，即第n个非闭合曲线的第一端部区域与第(n-1)个非闭合曲线的第二端部区域相交并且最后第N个非闭合曲线的第二端部区域与第一非闭合曲线的第一端部区域相交，也就是说优选地从第二非闭合曲线开始，在最近创建的非闭合曲线的第二端区域上连续生成待生成的非闭合曲线的第一端区域。
[0109] 然而，也可以撇开这样的相邻非闭合曲线的处理序列，并且可以产生N个非闭合曲线，使得在产生最后的非闭合曲线之后，最终得到如本文所述的这样的图案并且总体上存在一个闭合曲线。
[0110] 根据权利要求22的用于将眼睛的位置固定到用于短脉冲激光眼睛手术的系统的患者接口也有助于实现开头所述的目的。这样的患者接口包括触目镜，但也可以将其设计为液体界面。
[0111] 患者接口制造成一件式的并且由透明或部分透明的材料制成。它包含抽吸环、外罩和在该外罩的上侧处的光学元件，其中外罩的上侧表示背离抽吸环的一侧。
[0112] 抽吸环布置在面向眼睛的患者接口的侧面上并且用于患者接口在患者眼睛上的形状配合的支撑和固定。
[0113] 外罩优选圆锥形地以截锥体的形式形成。可以被光学地使用的、面向眼睛的下直径应至少为10mm，优选大于13mm，并且特别优选地大于14mm。
[0114] 外罩侧向地具有至少一个开口，优选地为两个开口，相应的供应管路通过固定辅助件连接至开口或者相应地允许与供应管路的连接。
[0115] 供应管路或多个供应管路中的一个允许在抽吸环中产生真空，为此相应的开口不必穿过该外罩的整个厚度，但是与抽吸环的连接是必不可少的。另外的供应管路可以允许液体进入患者接口，为此相应的开口穿过外罩的整个厚度。液体供应到患者接口中优选地如此地实现，即在患者接口位于患者眼睛上的状态中，由眼睛外壳和光学元件界定的完整体积填充有液体，并且光学元件在其面向眼睛的一侧浸入该液体中。
[0116] 在患者接口的一个设计方案中，由透明材料制成的另外的抽吸结构在位于外罩的背离抽吸环的侧面上布置在触目镜上，并由此设置在外罩背离眼睛的一侧上。该另外的抽吸结构用于通过真空将触目镜保持在例如如上所述的用于短脉冲激光眼睛手术的系统的应用器头上。
[0117] 在患者接口的特别的设计方案中，光学元件相对于光轴倾斜地布置。倾斜的布置在此意味着不垂直于光轴地布置。这是实现了，即整个光学元件或者仅仅仅光学元件的远离眼睛的表面相对于光轴倾斜地布置。
[0118] 包含在患者接口的触目镜中的面向眼睛的光学元件的表面的亲水地涂层或以亲水地表面处理也是有利的。此外有利的是，面向眼睛的光学元件的表面是凸面弯曲的。这用于改善液体的润湿，并进而特别防止在光学元件的区域中的气泡形成。由于光学元件的表面的凸形，可能形成的气泡运动到光学元件的外边缘，这对于系统的光学成像是无关紧要的。
[0119] 此外，如果包含在患者接口的触目镜中的远离眼睛的光学元件的表面具有抗反射涂层是有利的。这用于防止入射激光辐射的反射。
[0120] 特别地，如果患者接口进一步包括应用器头保护件是有利的。由此，当将患者接口对准到用于短脉冲激光眼睛手术的系统的应用器头时，面向眼睛的应用器头(除了光学件)的部分可以被覆盖，从而可以对无菌性进行支持。
[0121] 具有应用器头保护件的患者接口是有利的，该保护件具有凹部，凹部有利地中央地形成在应用器头保护件中，并且凹部此外优选小于外罩的上外罩直径。该凹部用于应用器头的光学元件的执行以及其与触目镜的光学部件的联接。
[0122] 有利的是，在包含应用器头保护件的患者接口中，触目镜和应用器头是两个分开的或可分离的部分。
[0123] 在有利的设计方案中，，患者接口的应用器头保护件具有机械耦合件。机械耦合件配置为将应用器头保护件与用于短脉冲激光眼睛手术的系统的应用器头能拆卸地连接。
[0124] 如果患者接口，特别是患者接口的触目镜的外罩还包含导光结构时是有利的。导光结构用于通过可连接到导光结构的附加光源的照明，例如波长在350nm和780nm之间的可见光，或者有利的是优选波长在781nm到1300nm之间的红外范围的光，以保护眼睛。
[0125] 还有利的是，患者接口的触目镜包含至少一个标记。这有利地布置在外罩的下部、也就是靠近眼睛的外罩区域中并且用于定向和对准。
[0126] 此外，由短脉冲激光系统和患者接口构成的光学单元对上述目的的解决方案进行支持。在根据本发明的短脉冲激光系统和患者接口的包含具有光学元件的触目镜的光学单元中，图像的焦深在由短脉冲激光系统和患者接口构成的光学单元的彼此耦合的状态中以及直接相继布置的没有彼此耦合的状态中为至少3mm，优选大于5mm。优选地，短脉冲激光系统是上述根据本发明的短脉冲激光系统，并且患者接口是上述根据本发明的患者接口。由于焦深的原因，即使在脱离状态下，例如使用摄像机也能够迅速地检测眼睛的参考结构和患者接口的触目镜的标记。在眼睛的对接状态下，由于焦深的原因，可以很好地识别眼睛的参考结构以及由操作者、特别是医生通过短脉冲激光系统在眼睛中执行的切口。
[0127] 上述的目的通过用于短脉冲激光眼科手术的系统的松弛切口和/或进入切口的参考方法进一步支持，该方法包括以下步骤：
[0128] a)在优选地包括触目镜的患者接口在患者眼睛上的未对接状态中通过摄像机记录具有参考构造的眼睛的图像。
[0129] b)在几秒钟内将患者接口对接到眼睛上。
[0131] 上述目的的解决方案还支持一种用于在将自然晶状体粉碎和去除之后将人工晶状体植入到眼睛中时对人工晶状体进行定向的参考方法，该方法包含以下步骤：
[0132] a)借助于用于识别陡轴和/或平坦轴的诊断系统来记录散光眼睛的第一图像。陡轴和/或平坦轴的指向与图像一起存储，或与图像相关联。在该记录期间，患者通常处于就座位置。
[0133] b)同一散光眼睛的第二张图像利用在眼睛上对接的也就是是联接的患者接口或者利用没有对接的患者接口(其然后之后对接)，以及借助于这里描述的用于短脉冲激光眼科手术的系统生成并与第一图像进行比较。在第二图像记录中，患者通常处于卧位。通过参考算法，将散光的眼睛的陡轴和/或平坦轴的指向从第一图像过渡到第二图像上。
[0134] c)在激光治疗之后并且利用在此未对接的患者接口，执行在第二和第三图像记录之间的进一步参考。在第三图像记录中，患者处于卧位。眼睛结构在第二和第三图像之间已经改变，例如通过巩膜上的轻度出血和/或发红，其中散光眼镜的陡轴和/或平坦轴的方向保持相同。
[0135] d)在对装入到眼睛中的人工晶状体进行定向期间记录眼睛的其他图像和视频记录并与第三图像记录进行参考。
[0136] e)借助于以前步骤中建立的关系，对人工晶状体进行定向。为此，有利地在外科手术显微镜中为医生提供定向辅助。
[0137] 最后，上述的目的还包通过用于对眼科手术短脉冲激光系统的控制单元进行编码的计算机程序产品实现，该计算机产品用于执行上述方法，例如
[0138] -用于定位应用器头的方法，
[0139] -用于通过短脉冲激光系统进行角膜手术的切口引导方法，
[0140] -用于通过用于眼科手术的短脉冲激光系统进行眼晶状体破碎的切口引导方法，[0141] -用于通过短脉冲激光系统进行眼科手术进行切口引导切开术的方法，
[0142] -松弛切口和/或进入切口的参考方法，
[0144] 现在应该参考示实施例来说明本发明。图中示出：
[0145] 图1：用于短脉冲激光眼科手术的第一系统；
[0146] 图2：用于短脉冲激光眼科手术的第二系统；
[0147] 图3：在俯视图中示出了在连接应用器头和显微镜头时的位置；
[0148] 图4：在俯视图中示出了具有应用器头的铰接臂的传输位置；
[0149] 图5：用于铰接臂的独立重量补偿的装置；
[0150] 图6：用于定位短脉冲激光眼科手术的系统中的应用器头和显微镜头的方法；
[0151] 图7：用于眼科手术的短脉冲激光系统(光束生成和光学件)；
[0152] 图8：用于合并来自短脉冲激光源的短脉冲激光辐射和来自OCT光源的OCT辐射的结构；
[0153] 图9a和9b：通过来自共焦探测器和OCT模块的信号对用于眼科手术的短脉冲激光系统的控制；
[0154] 图10：在短脉冲激光系统的横向扫描的目镜时的短脉冲激光辐射的焦点的移动；
[0155] 图11a：在x/y切口区域投影的小场情况中眼睛组织中的切口位置；
[0156] 图11b：用于眼科手术的短脉冲激光系统中的短脉冲激光辐射的聚焦移位的过程；
[0157] 图12a：具有投影的x/y切割区域的较大场的眼睛组织中的切口层；
[0158] 图12b：用于眼科手术的短脉冲激光系统中短脉冲激光辐射的焦点移位的替代方法；
[0159] 图13a和13b：短脉冲激光辐射的焦点的焦点引导或者通过短脉冲激光辐射在眼睛的晶状体组织中的切口引导；
[0160] 图14a和14b：在相对于短脉冲激光的光轴倾斜的晶状体的情况中的短脉冲激光辐射的焦点的焦点引导；
[0161] 图15：在相对于短脉冲激光的光轴轻微倾斜的晶状体的情况中的短脉冲激光辐射的焦点的焦点引导；
[0162] 图16：在用于执行囊切术的短脉冲激光系统的第一切口引导的情况中短脉冲激光辐射的焦点的x/y投影；
[0163] 图17a：在用于执行囊切术的短脉冲激光系统的第二切口引导的情况中的短脉冲激光辐射的焦点的x/y投影；
[0164] 图17b：在用于执行囊切术的短脉冲激光系统的第三切口引导的情况中的短脉冲激光辐射的焦点的x/y投影；
[0165] 图17c：在用于执行囊切术的短脉冲激光系统的第四切口引导的情况中的短脉冲激光辐射的焦点的x/y投影；
[0166] 图18：用于眼科手术的短脉冲激光系统的患者接口；
[0167] 图19a：用于在短脉冲激光系统中与患者接口进行参考的激光切口的第一结构；
[0168] 图19b：用于在短脉冲激光系统中与患者接口进行参考的激光切口的第二结构；
[0169] 图20：用于眼科手术的短脉冲激光系统中的切口引导的参考方法；
[0170] 图21a：用于在短脉冲激光系统中与患者接口进行参考的激光切口的第三结构；
[0171] 图21b：用于在短脉冲激光系统中与患者接口进行参考的激光切口的第四结构；
[0172] 图21c：用于在短脉冲激光系统中与患者接口进行参考的激光切口的第四结构；
[0173] 图22：用于在人工晶状体置入到眼睛中的定向的参考方法。
具体实施方式
[0174] 在以下用于短脉冲激光眼睛手术的系统的实例中，对于短脉冲激光系统以及相应的方法来说，使用飞秒激光器或者说fs激光器作为短脉冲激光器，这些是通过激光进行眼科手术的领域中最常用的短脉冲激光器，因此也理解为最优的。尽管如此，本文所述的所有系统和方法也可以用其他短脉冲激光器来实现。因此，除非明确将脉冲长度作为区分特征，Fs激光器与短脉冲激光器同义。
[0175] 下面将讨论OCT、即光学相干断层扫描。因此，除非明确区分OCT的不同变体，否则OCT与所有以下方法都是同义的，这些方法通过使用光学短相干能够测量眼睛中的距离或者可以检测眼睛图像或其组成的图像，例如时域光学相干断层扫描(TD-OCT)，基于光谱仪的频域OCT(FD-OCT)或基于波长调谐的扫频光源OCT(SS-OCT)。
[0176] 整个系统的系统设计和工作流程
[0177] 为了改善对于操作者、即优选是医生、特别是眼科医生优化的工作流程的不同部分的整合以及改善优化的工作环境，在图1以及图2中公开用于短脉冲激光眼科手术的第一和第二系统的结构100，其包含fs激光系统作为短脉冲激光系统200，射束引导件230和用于将fs激光辐射引导到待手术的眼睛900的应用器头220，在此，短脉冲激光系统具有短脉冲激光源210，这里因此是fs激光源。
[0178] 用于短脉冲激光眼科手术的第一和第二系统的结构100还包括具有手术显微镜头320的手术显微镜300。由此，整个手术显微镜和决定其功能的光学件被布置在显微镜头320中。
[0179] 图1中用于短脉冲激光眼科手术的第一系统100还包括OCT模块400，其包括OCT光源405、干涉器和探测器。图2的第二系统原则上也可以包括这样的OCT模块。但是，对于图1和图2所示的系统组件的共同作用而言，不是强制需要存在OCT模块。
[0180] 图1以及图2的用于短脉冲激光眼手术的第一和第二系统由共同的控制设备500控制，即控制单元500，该控制设备或者如在此一样中央地布置或者分布在系统上的多个子单元中。为此，可以使用在控制单元和系统的各个组件之间的通信路径，或者也可以使用控制单元的子单元之间的通信路径。
[0181] 图1和图2的用于短脉冲激光眼科手术的系统100还包含壳体110，壳体也可以称为控制台。该壳体110包围fs激光源210和作为中央控制单元500的控制设备。在图1的第一系统的情况下，壳体110还包围OCT模块400。
[0182] 显微镜头320固定在第一铰接臂120处，并且应用器头220固定在分离的第二铰接臂130处，通过该第二铰接臂将fs激光源210的光线供应到应用器头220。为此，射束引导件230穿过第二铰接臂130。第一铰接臂120和第二铰接臂130安装在壳体110上或壳体110的延伸部上。
[0183] 在应用器头220和显微镜头320处或者附近提供接口150，应用器头220和显微镜头部320可以通过该接口机械地和光学地彼此连接。
[0184] 为了借助接口150组合显微镜头和应用器头220或者解除组合，设置由医师接通或自动接通的机构。
[0185] 第二铰接臂130包含与第一铰接臂120相同的自由度，其同时形成手术显微镜300的支架。通过铰接臂120、130的关节140的相应数量、布置和设计，产生必要的自由度，应用器头220和显微镜头320通过该自由度不仅可以彼此独立地也可以互相连接地在三维空间中移动。在图1的用于短脉冲激光眼科手术系统的第一系统100的情况下，这通过使用具有球节功能的三个关节140来实现的。
[0186] 在图2的用于短脉冲激光眼科手术的第二系统中，自由度与利用具有球节功能的三个关节140且利用水平转动关节实现的自由度相同，通过三个关节围绕垂直轴线140-O1、140-O2、140-O5和140-L1、140-L2、140-L5以及平行支撑臂145进行旋转且水平转动关节
140-O3、140-O4和140-L3、140-L4用于上下移动、即倾斜运动，在此，承载臂表示第一或第二铰接臂120、130的铰接构件。
140-O3、140-O4和140-L3、140-L4用于上下移动、即倾斜运动，在此，承载臂表示第一或第二铰接臂120、130的铰接构件。
[0187] 具有显微镜头320的第一铰接臂120还具有用于显微镜头倾斜的水平倾斜轴140-O6。该水平倾斜轴对于联接位置+/-90°来说同样可以通过应用器头220来实现，这通过应用器头可旋转地悬挂在最后一个铰接构件的水平轴线140-L6上来实现。在联接位置0°时，手术显微镜头320只能在垂直位置联接。这在图3中示出，其示出了在应用器头220和显微镜头320连接时的位置。因此，粗箭头表示医生的看入到显微镜头320的目镜中的方向。
[0188] 因此，手术显微镜头320具有其自有的可以手动操作的倾斜轴140-O6。在联接位置+/-90°时，该倾斜角度可以通过应用器头220中的附加旋转轴线140-L6来补偿。在联接位置0°处则是不可能的。此外，一定必须排除操作者、通常是医生在联接到应用器头220之后手动地调整显微镜头320的倾斜轴140-O6。第二铰接臂130的关节由此可以变形，这导致第二铰接臂130的光轴，特别是第二铰接臂中包含的射束引导件230的光轴偏离，从而导致飞秒激光辐射的焦点在眼睛900中的位置偏离。该问题通过使显微镜头320的倾斜轴140-O6机动化来解决。该操作与手动操作类似地利用在显微镜头悬架侧面的旋钮实现。在联接之前、即显微镜头320和应用器头220通过接口150连接之前，可以通过软件检查显微镜头320是否垂直。当有偏差时，操作者接收到要校正的请求，或者显微镜头320自动进入垂直位置。在患者的眼睛900进行激光治疗期间，可以通过软件来防止对倾斜轴140-O6的操纵。
[0189] 图2的第二铰接臂130的铰接构件的长度如下地设计，使得手术显微镜头320的整个工作范围可以在设备前方的180°的半圆中使用，即在用于短脉冲激光眼睛手术的系统的前方。通过铰接构件的长度在设备100的右侧和左侧形成以下区域，这些区域在联接状态下、即显微镜头320和应用器头220连接时不能触及。然而，这由此被补偿，即其上布置有应用器头220的收回的第二铰接臂130可以根据需要向右或向左弯曲。为此，应用器头220手动地从停放臂190上的停放壳中取出、转向到另一侧并且再次收回。停放壳的电锁定为此利用在应用器头220处的开关来解除。此外，设置两个手柄把手142以避免死位置，第二铰接臂130可以在操作按钮处被引导通过死位置，在该死位置中其铰接构件在一个平面中延伸。手柄把手142优选地布置在倒数第二个和最后一个关节140之间的铰接构件处，或者在倒数第二个与最后的关节140之间随着相应垂直的旋转轴线布置。为了再次将铰接臂130移出死位置，操作者抓握手柄把手142并使铰接臂130由此转向。手柄把手142可以以无菌方式被涂覆，其中每次手术之后改变相应的涂层，由此在手术过程中，第二铰接臂130也可以在需要时在手术步骤之后抓握在手柄142上，而不损害无菌性。
[0190] 第二铰接臂130的关节140-L3在其上布置有应用器头220，该关节放置得较高，以便使物体能够例如通过手术辅助件在第二铰接臂130下方穿过。布置关节140-L3的高度如下地选择，使得保持到第一铰接臂120的最小碰撞间距，在第一铰接臂处布置有手术显微镜头320。对于高于180°的旋转角度，存在两个铰接臂120、130的碰撞的风险。为了排除这一点，E-Box的以及第一铰接臂120的关节140-O1的旋转角度通过在关节140-O1的轴线中的止挡部限制到+/-95°。尽管有这样的限制，这足以在设备100前面触及一个延展的三维空间，并且因此将患者大致放置在设备100前方的躺椅上，并且通过铰接臂的移动来完成其他任何步骤。以这种方式和方法，可以以患者的不同位置的可能性来操作，并且医生对于患者的布置以及用于短脉冲激光眼睛手术的系统100的特殊偏好也可以被考虑。
[0191] 因此，应用器头220位于患者和显微镜头320之间，并且出于此原因必须以非常紧凑的方式进行设计。用于使飞秒激光辐射的焦点在z方向(即沿着光轴)上在眼睛900中进行移位的必要致动器是非常耗费空间的，因此它们安置在应用器头220中是不明智的。因此，这些致动器被布置在控制台中，即在壳体110中在承载应用器头220的第二铰接臂130的前面。为了将在那里产生的游移焦点传送到眼睛900中，在第二个铰接臂130的每个铰接构件中都需要中继镜头。这些镜头是没有焦点的。根据焦点位置，在每次中继中产生游移的焦点。孔径在数值上必须尽可能低，以避免第二铰接臂130中或穿过第二铰接臂130的射束引导件230中的光穿透和由此的功率损失。这需要长的中继系统。第二铰接臂130的各个铰接构件的铰接构件长度匹配于中继系统的长度。
[0192] 对来自外壳110中的光学件的激光束到应用器头220中的光学传输有很高的精度要求，特别是结合第二铰接臂130的移动可能性。在校准期间，必须特别注意的是，机械旋转轴和激光束的轴线在角度和位置上都不彼此偏离。在第二铰接臂900的移动时，每个偏差都导致眼睛900中的激光焦点的摆动。此外，连同考虑由于第二铰接臂130和布置在其上的应用器头220的大的重量的原因而产生的弹性形变，其强烈取决于第二铰接臂130的位置。因此，仅在一个位置能够校准第二铰接臂130。在任何其他位置，都会有偏差。这些偏差通过自动射束跟踪来补偿，该射束跟踪测量偏差并随后校正激光束的位置。这种校正发生在确定的界限内，这些界限由致动器的几何形状和调节范围预定。光学件的自由直径因此如下地确定大小，即在充分利用调节范围时不产生激光束的渐晕。轴承和第二铰接臂130的部件所需的刚度由自动射束跟踪的可行调整范围产生。弹性变形不应超过射束跟踪的可行性。第二铰接臂130的关节140-L1和140-L2之间的铰接构件的通常要求保护的刚度通过强加筋、箱形设计和在铰接构件的两侧上的附加钢板来实现。为了支撑而使用高刚性的转动连接，其利用两个滚针轴承轴向的并且利用一个滚针轴承径向地无间隙地张紧。替代地，角接触球轴承可能以O型具有较大的球道距离。
[0193] 第二铰接臂130提供了使电缆、OCT光纤410以及真空软管穿过的可能性，这些电缆、光纤以及真空软管用于将患者接口600吸引到患者的眼睛900处以及用于将患者接口吸引到应用器头220处。在关节140-L2/140-L3和140-L4/140-L5的过渡处，所有电缆都在关节140外部引导，以避免电缆过高负载导致扭转。在关节140-L1处，电缆通过关节140与光学件同心地引导。
[0194] 根据实施例变体，在壳体110上标记有用于应用器头220的放置面190或者安装有与应用器头220的几何形状相协调的放置结构190。
[0195] 为了运输、即例如借助固定在设备100下方的运输装置180时设备100移动穿过门，第二铰接臂130和应用器头220不应侧向地越过壳体110超出。这如下地实现，即应用器头220放置并且锁止在停放壳中，停放壳布置在停放臂190上，该应用器头在壳体110上方的位置中并且侧向地朝向手术显微镜头300的柱向下偏转，参见图4。为此，停放臂190同样以约
60°转向。
60°转向。
[0196] 为了使应用器头220进入休息或停放位置，应用器头220简单地转向到侧面并且放置在铰接臂上，休息或停放位置的要求与运输位置的要求的不同在于，第二铰接臂130和应用器头220在壳体110上方的超出不那么关键。运输和停放位置的止动例如利用力配合的锁扣实现。
[0197] 停放位置优选地对应于用于连接显微镜头320和应用器头220的联接位置。然而，它不管怎样都应该能够将患者接口600放置在应用器头220上。为此，其可以从两侧无限制地被触及。这通过布置一个停放壳来实现，该停放壳用于使第二铰接臂130的最后一个铰接构件在应用器头220前面放置和止动。
[0198] 停放壳能转动+/-90°地安装在停放臂190上。停放臂190又围绕第二铰接臂130的主轴线140-L1可旋转约70°地支承。停放壳设置有用于停放位置和运输位置的锁定姿态。它包含用于应用器头220的铰接臂130的机电锁定机构、力传感器和电感传感器，用于探测应用器头220以及在应用器头220前方的最后的铰接构件是否在停放壳中。停放臂190和停放壳的大小如下地确定，即应用器头220悬挂在设备100的前面，从底部可自由触及以用于将患者接口600进行安装并且优选同时地存在以下可能性，即从两侧在不受阻碍的情况下联接显微镜头320。其上布置有应用器头220的第二铰接臂130的长度如下地确定大小，即联接也具有辅助显微镜头的显微镜头320也能够而不与第二铰接臂130碰撞，并且同时保持最小碰撞间距。
[0199] 在另一个实施方案变体中，在显微镜头320处为手柄143涂覆可能消毒的、可替换的涂层以用于定位显微镜头320。通过定位显微镜头320，最终在二者联接状态中，也定位了应用器头220。手柄也能够实施为开关以用于释放第一铰接臂120的电磁制动或者在摩擦制动时实施为纯机械杠杆，在第一铰接臂处布置有显微镜头320。
[0200] 在另一实施例变体中，在第一和/或第二铰接臂120、130处或者在应用器头200处或者在显微镜头处设置有经由控制设备500可调节的元件，例如马达，该马达实现了由控制设备500控制的显微镜头320和/或应用器头220的运动。
[0201] 有利地，在一个或者两个铰接臂120、130处设置有弹簧元件，其如下地彼此协调，使得相应分配的应用器头220或者显微镜头320在围绕壳体110和手术区域的预设空间范围内部在没有外部力的情况下相应的自己保持在该空间中。
[0202] 应用器头220重约5kg，不能由外科显微镜300或显微镜头320承载。其上布置有显微镜头320的第一铰接臂120的弹簧平衡在负载有观察器、即目镜和可能的监视器的情况下就已经负载直至1kg。因此，其上布置有应用器头220的第二铰接臂130包含用于独立重量平衡的装置，如图5所示。
[0203] 对于所有待平衡的质量的重量平衡，在此相对于关节140-L3(图5中的140-A)实现。第二铰接臂130的在关节140-L3和140-L4(图5中的140-B)之间的部分被实施为平行支撑臂145。平行支撑臂145基本上由四个关节140-A、140-B、140-C、140-D和四个铰接构件：第一旋转头141-1、第二旋转头141-2、弹簧臂145-1和撑杆145-2构成。重量平衡由下弹簧臂145-1中的压缩弹簧147实现。压缩弹簧147拉动齿形带148，该齿形带148通过两个齿形带轮
149-1和149-2偏转到撑条145-2中。在那里，齿形带148挂在紧固件146-2上。压缩弹簧147产生围绕关节140-A的力矩，该力矩与由重量G产生的围绕点A的力矩相反并补偿该力矩。补偿力矩的杠杆臂由齿形带148与关节140-A的垂直间距产生。该杠杆臂取决于弹簧臂145-1的角位置。压缩弹簧147的弹簧常数如下地确定大小，使得这两个力矩的位置相关的变化被补偿。这确保了在整个偏转范围内使重量补偿在预定的公差范围内。平衡重力G与用于应用器头220的铰接臂130的偏转位置无关。虽然通过应用器头220的偏转而使重心到转动点140-A的距离发生变化，但是这对重量补偿没有影响。由此改变的力矩通过挂在转动点140-C和
140-D中的撑杆145-2得到支撑。
149-1和149-2偏转到撑条145-2中。在那里，齿形带148挂在紧固件146-2上。压缩弹簧147产生围绕关节140-A的力矩，该力矩与由重量G产生的围绕点A的力矩相反并补偿该力矩。补偿力矩的杠杆臂由齿形带148与关节140-A的垂直间距产生。该杠杆臂取决于弹簧臂145-1的角位置。压缩弹簧147的弹簧常数如下地确定大小，使得这两个力矩的位置相关的变化被补偿。这确保了在整个偏转范围内使重量补偿在预定的公差范围内。平衡重力G与用于应用器头220的铰接臂130的偏转位置无关。虽然通过应用器头220的偏转而使重心到转动点140-A的距离发生变化，但是这对重量补偿没有影响。由此改变的力矩通过挂在转动点140-C和
140-D中的撑杆145-2得到支撑。
[0204] 在一个实施例变体中，设置一个视频拍摄单元和照明单元。可替代地，这些可以通过应用器头220或显微镜头320耦合到指向眼睛900或从眼睛900出发的光路。
[0205] 在特殊的实施例变体中，其上施加应用器头220的第二铰接臂130通过具有中空芯的光子晶体纤维来实施作为射束引导件230。fs激光辐射在中空芯内部并且借助与布拉格镜类似的周期性光子结构在纤维中被引导。以这种方式，与自由辐射的情况类似，由于分散而仅发生极小的脉冲展宽。与借助镜系统通过第二铰接臂130进行的引导相比，光子晶体纤维具有这样的优点，即其确保更灵活的激光束引导并且降低光学设计的复杂性。在该实施例变体中，其上安装有应用器头220的第二铰接臂130原则上仅用于机械保持应用器头220，从而不再通过其结构本身影响射束引导。
[0206] 本文所述的用于短脉冲激光眼手术的系统的结构100支持了用于将应用器头和显微镜头定位在患者眼睛上的方法，该方法在下面且参照图6进行阐述，该方法包含以下步骤：
[0207] (a)如果应用器头220和显微镜头部320分离，则它们由操作者，例如医师组合在一起。为此，操作者将显微镜头320套装在接口150处的应用器头220上，并实现锁定；或者在实现所期望的连接时，机构自动导致锁定。
[0208] (b)操作者将显微镜头320引导并定位在待手术的眼睛900上方。因此，应用器头220也位于眼睛900上方。
[0209] (c)操作者通过显微镜头320的目镜观察并降低显微镜头320、从而降低应用器头220以及必要时使显微镜头320进一步横向地对准眼睛900，直到应用器头220处于眼睛900上方的预定位置中或者可拆卸地安装在应用器头上的、包含触目镜610的患者接口600与眼睛900接触。
[0210] (d)操作者借助fs激光对眼睛组织910进行处理，即对晶状体和/或囊袋和或角膜/进行处理。
[0211] (e)操作人员抬起显微镜头320，因而提起应用器头220。
[0212] (f)操作者将应用器头220带到停放位置，在此在一个实施例变体中将应用器头320放置在壳体110处的放置面或放置结构190上。
[0213] (g)操作者通过止动机构从应用器头220中释放出显微镜头320，或者在应用器头220正确定位在放置结构190上时自动实现释放。由此使得显微镜头320与应用器头220分离。
[0214] (h)操作者将显微镜头定位在患者眼睛900的上方。
[0215] (i)操作者继续执行另外的晶状体乳化步骤和/或抽吸液化的晶状体步骤和/或植入人工晶状体步骤。
[0216] (j)操作者将显微镜头320放置到手术区域外的停放位置中。在一个实施例变体中，操作者将显微镜头套装在应用器头上，应用器头位于设备100上的放置面190上并锁定止动机构，或者在实现连接时自动锁定止动机构。
[0217] 在该方法的一个实施例变体中，控制设备500借助于获得的OCT图像和/或视频图像来计算用于在铰接臂120、130上的或者说应用器头220和/或显微镜头320的可调节元件的控制命令，从而特别地，除了步骤(i)之外，步骤(c)和/或(e)，必要时也是所有的后续步骤都由控制设备500自动控制。
[0218] 在该方法的另一实施例变体中，一旦显微镜头320与应用器头220锁定，设备状态例如经由传感器可由控制单元500确定地改变。例如可以自动地接通fs激光器并且可以关闭在手术显微镜300上方的照明。相应地，在解锁状态、即显微镜头320和应用器头220分离状态中，可以关闭fs激光器，并且能够接通手术显微镜300上方的照明。
[0219] 在结构技术上，壳体110，特别是壳体内部，优选如下地设计，使得短脉冲激光系统200的由壳体包围的部件、即短脉冲激光源210(这里是fs激光源)和作为射束引导件的一部分的光学部件可以在装配状态中作为整体侧向地推移到手术显微镜300的柱310上方的容器中和处。柱310在此作为壳体110的延伸部代表用于第一铰接臂120的支撑结构，显微镜头
320布置在第一铰接臂处。因此，短脉冲激光系统200的由壳体110包围的部件在装配状态下放置在手术显微镜300的脚板上，并被固定在四个位置。在图2的短脉冲激光眼手术的第二系统中，这以刚性固定在脚板上方大约6mm的距离尽可能靠近轮子实现，轮子固定在作为运输装置180的脚板下方。
320布置在第一铰接臂处。因此，短脉冲激光系统200的由壳体110包围的部件在装配状态下放置在手术显微镜300的脚板上，并被固定在四个位置。在图2的短脉冲激光眼手术的第二系统中，这以刚性固定在脚板上方大约6mm的距离尽可能靠近轮子实现，轮子固定在作为运输装置180的脚板下方。
[0220] 为了保证在壳体110和第二铰接臂130中的短脉冲激光系统200的部件的光学调节的稳定性，需要不同的配置。通过第一和/或第二铰接臂120、130的位置变化产生的壳体110的支撑部分的弹性形变不应影响在fs激光源210和进入第二铰接臂的入口之间的光学件的校准状态130，在第二铰接臂上布置有应用器头220。这些弹性形变是不可忽略的，特别是当考虑到不仅具有显微镜头320的第一铰接臂120而且具有应用器头220的第二连杆臂130连同平行支撑臂145形式的独立重量平衡的装置及其结构一起分别具有数量级为50kg的重量时。在偏转期间，会产生重心位移，这能导致十分之几毫米范围内的形变。通过自身的光束稳定性，平衡了其上布置有应用器头220的第二铰接臂130或其铰接构件的弹性形变。相反，壳体110中的短脉冲激光系统200的光学件的形变、即在进入第二铰接臂之前的形变是不能平衡的。然而，控制台光学件的精度要求、即在壳体110中布置在短脉冲激光源210后面的且在第二铰接臂130前面的光学件的精度要求处于微米范围内并且在没有特殊的构造措施的情况下不能维持。
[0221] 因此为了符合要求，短脉冲激光系统200的整个光学件连同fs激光源210的输出部一起布置在光具座上或者旋拧到光具座处，整个光学件在短脉冲激光辐射的光路中在壳体110中位于进入到第二铰接臂130的入口的前方。光具座自身利用三个点固定在壳体110上或者其处。壳体的这些固定面的所有形变由此对光具座上的部件的校准状态没有影响，而是影响了光具座相对于进入到第二铰接臂130的入口的位置。
[0222] 通过借助用于稳定光通道280的系统实现的光束稳定性可以平衡该位置的变化。用于稳定光通道280的这种系统的第一主动镜间接地位于光具座中。另一个主动镜位于第二铰接臂130中。两者形成光束路线(Beamwalk)。应用器头220中的激光二极管281经过第二铰接臂130的所有镜、包括用于稳定光通道280的系统的镜，发射激光束到壳体110中的两个象限接收器282上，其用于固定光具座。由于在第二铰接臂移动时产生的形变导致的偏差或者由于光具座的移动产生的偏差，在此被识别出并且能够通过借助主动镜的反向控制来平衡。这种用于稳定光通道280的系统的光学件在图7中示出。
[0223] 如已经描述的那样，由壳体包围的短脉冲激光系统200的部件优选固定在尽可能靠近安装在脚板处的轮子180的四个点处。间接地也随附着第二铰接臂130以及电子件和控制单元500。通过第一铰接臂120或者第二铰接臂130的偏转而交替的力直接传输到轮子180和底板上，其中第一铰接臂处布置有显微镜头320并且在第二铰接臂处布置有应用器头220。设备100应当在激光手术期间不移动。由于底板的不平整性导致的轮子180处的力比例的变化直接作用到激光光学件的校准状态。在静态运行中，该影响通过射束稳定在每次手术之前被平衡一次。控制台在四个点处与手术显微镜300的脚板旋拧在一起。四个点中的、短脉冲激光系统200的组件与手术显微镜300的脚板旋拧在一起的两个点处，高度是可调整的。由此能够平衡通过在四个点处的固定产生的重复测定性。由于在短脉冲激光系统200的通常装配在容器中和容器处的组件与手术显微镜300的脚板之间可预期的不平整性产生的张力由此避免，即在容器底板和手术显微镜300的脚板之间建立大约6mm的间距。
[0224] 容器优选地基本上由底板和盖板构成，二者与垂直的壁铆接形成盒。与框架设计相比，由此能够在实现紧凑构造的同时简单地接收横向张力。容器固定地嵌入到壳体110中：在容器处固定的组件由此也具有相对于壳体110的固定关系。
[0225] 盖板将上部光学部件与下部的电子部件和电缆分开。其部分地实施为三明治，以将电缆在中间空间中引导到电子部件。在盖板上，光具座与fs激光源210的输出部和第二铰接臂130螺栓连接。容器的板状构造确保了对于光具座的足够的稳定性，而不是确保用于其上布置有应用器头220的第二铰接臂130的稳定性。为了保持光束稳定的可能性，第二铰接臂130必须以非常稳定的方式固定。这通过直接在第二铰接臂130的螺钉点下面的四个刚性柱实现，其将支撑力直接引导到底板中。柱只能承受压力，并且可以通过两次壁弯曲来实现、通常由金属板组成。通过弯曲边缘的适当位置防止折断。
[0226] 容器的背面形成平行的垂直壁，这两个壁不仅有助于容器的加固并且用于容纳电子部件。电子部件垂直并且彼此平行，并且可以从设备100向后为了维修而抽出。在设备100的后壁和电子部件之间保留用于布线的空间。
[0227] 通过垂直布置产生用于暖风的天然烟囱效应，这可以用于通风。因此，在电子部件的附近安装开口，使得来自风扇的暖风可以穿过电子部件，并且可以向后排出。因此，接近手术的空间区域尽可能不受空气运动的影响，这种空气运动会引起灰尘或能够使手术附近的区域干燥。有利地，使用可节省空间的径向风扇。封闭的金属板布置在风扇上方，其将电子部件与设备内部的上部部分分离开，其中短脉冲激光系统200的部件被容纳在该上部部分中。因此，相对于下部部分中的热量尽可能地屏蔽短脉冲激光系统200的部件。
[0228] 短脉冲激光系统的系统结构：光束产生和光学件
[0229] 为了能够在进入切口和/或松弛切口、或用于处理晶状体的切口或利用fs激光进行囊切术方面实现对角膜的时间优化处理，公开了与图7所示一样的短脉冲激光系统的结构。
[0230] 图3示出了用于眼科手术、尤其用于白内障手术的fs激光系统200，其包含fs激光源210。此处产生的脉冲激光辐射的光脉冲通过改变扩散度的透镜或透镜系统211和其他的调整焦点的光学元件212、x/y镜扫描器240、又或者替代地经由万向悬挂的镜扫描器、又或者替代地经由具有用于围绕光轴旋转的布置在其下游的元件的x镜扫描器、此外经由包含镜的第二铰接臂130、在x/y上可移动的物镜透镜225和包含触目镜610的患者接口600引导到眼睛900中并且聚焦在眼睛900中，其中利用光学元件能够实现脉冲激光辐射的焦点的受控的z推移，x/y镜扫描器包括x镜扫描器和y镜扫描器。
[0231] 通过改变扩散度的透镜或透镜系统211，脉冲激光辐射的扩散度并且经由其他的固定的光学元件、例如中继光学件213和/或可移动的聚焦元件212沿着眼睛900中的光轴、即z方向改变脉冲激光辐射的焦点位置，该透镜系统沿着光轴-相当于z轴线-经由受控制设备500控制的调节机构在位置(其透镜相对于彼此的位置并且在光轴上的位置)中进行改变。
[0232] 通过x/y可移动的透镜225，脉冲激光辐射的横向焦点位置垂直于设置的光轴、即沿x和y方向被调整。在x/y镜扫描器240的位置给定时，飞秒激光脉冲聚焦在通过可移动的物镜225的移动区域限定的眼睛900的区域内部的、宽度约为5μm的光斑上。
[0233] 在借助x/y镜扫描器240并且利用保持在固定位置的物镜225进行扫描时，飞秒激光脉冲在眼睛900内部的焦点位置在物镜225的视界内推移。
[0234] 借助x/y镜扫描器240进行扫描和可移动物镜225移动时，可以得到叠加运动。
[0235] 在优选实施例变体中，用于稳定光通道280的系统通过第二铰接臂130集成到用于眼科手术的短脉冲激光系统200中。如图7所示，它包括在第二铰接臂130的一端处的光源281，其借助于镜将其光线耦合到第二铰接臂中，镜也作为射束引导件引导和传送脉冲激光辐射，以及该系统包括位于第二铰接臂的另一端的位置敏感的传感器282。光耦合在与第二铰接臂130的光轴成一定角度的情况下进行，即例如，光源281未布置在光轴上，或者例如光源281布置在光轴上但沿着光轴的方向非对称地出射。
[0236] 尽管第二铰接臂的位置不同，这种光束稳定使得，利用可移动的物镜透镜224在每个方向x和/或y上的x/y定位通过x/y镜扫描器240能够准确定位短脉冲激光辐射的焦点的偏转并且补偿第二铰接臂130和镜指向的机械公差。
[0237] 为此，应用以下方法的步骤：
[0238] 1.确定用于稳定光通道280的系统的光源281的光束在方位解析的传感器282上从参考位置脱离的位置，或者确定第二铰接臂的铰接构件的参考角位置。脱离位置取决于第二铰接臂130的元件、即铰接构件相对彼此的转动。
[0239] 2.使用关于第二铰接臂130的各种位置的脱离位置的信息来计算用于调整x/y镜扫描器240的控制值，x/y扫描器用于短脉冲激光辐射的聚焦定位。基本上，通过这些脱离位置，确定x/y镜扫描器的摆动镜的相位或者万向镜的x/y摆动方向的相位。在一个实施例变体中，只要脱离位置超出预定的值，那么中断或者取消将激光辐射引导到眼睛900上。
[0240] 此外，在光具座上的、位于第二铰接臂130前面的短脉冲激光系统200的以下光学件的上面已经描述的布置是用于避免机械形变对激光光学件的校准的影响的措施。
[0241] 在用于眼科手术的短脉冲激光系统200的实施例变体中，由x/y镜扫描器240扫过的物镜225的视界在横截面上大于1mm但小于6mm。在另一个变体中，其大于1.5mm但小于3mm。
[0242] 太小的视界例如决定了在眼睛900中具有横向更小的切口，仅仅x/y扫描器240的快速移动不足以执行完整的切开。这引起了通过此时必要的缓慢移动物镜224使得产生完整的切口的时间明显持续得更长。因此，物镜225的场大小应当恰好如下地选择，例如眼睛900的角膜910中的在x方向上的长度约1.5mm的切口以及在深度切入角膜组织910中的切口投影的y宽度为2mm时，不允许物镜225的移动，而仅需要用x/y镜扫描器240的扫描镜进行扫描。然而，视界也不应该太大，否则目镜25会太重并且因此对于大范围的运动而言例如在囊切开术期间会太缓慢。
[0243] 当借助接口150联接显微镜头320和应用器头220时，用于通过显微镜头320待接收的光线的光路穿引过应用器头220。为了确保这一点，有以下替代解决方案：
[0244] 在第一实施例变体中，应用器头220中的激光光学件可以如下地设计，使得镜224具有部分透明度-特别是在利用显微镜头320观察眼睛900所需要的可见光区域中，而短脉冲激光辐射几乎完全被反射，镜的作用是将来自fs激光源210的激光辐射偏转到应用器头220中的物镜225上。在此，用于匹配于来自激光光学件的辐射的另一透镜335可以在手术显微镜300的光路中可移动地布置在显微镜头320的物镜330的前方。
[0245] 在替代解决方案中，此时包含完全反射的镜224的激光光学件可以借助应用器头220中的滑块来移动。为了利用显微镜头320观察眼睛900，激光光学件从手术显微镜300的穿过应用器头220的光路中移除。在使用短脉冲激光辐射期间，手术显微镜300不能用于观察眼睛900。因此为了实现观察可能性，借助摄像机、优选利用红外摄像机300经由分光棱镜
350利用对于摄像机而言敏感的光线观察眼睛900，光线在此因而是IR光。
350利用对于摄像机而言敏感的光线观察眼睛900，光线在此因而是IR光。
[0246] 光学相干断层扫描和导航
[0247] 为了确定眼睛900中的处理模式，借助光学相干断层扫描(OCT)测量眼睛900的结构，特别是眼睛900的前室的结构。在OCT成像时，短相干光源的光线在眼睛900上横向地、即垂直于眼睛900的光轴被扫描。从眼睛900反射或散射的光线与参考光路的光线产生干涉。分析由探测器测量的干涉信号。由该信号此时可以重构眼睛900中的结构的轴向距离。结合横向扫描，眼睛900中的结构因此可以三维地检测。
[0248] 为了相对于眼睛900的相关结构确定利用短脉冲激光辐射的焦点产生的眼睛900中的切口图案，图7示出OCT模块400(光学地)集成到用于眼科手术的短脉冲激光系统200的构造，并且因此也示出了集成到用于短脉冲激光眼科手术的系统100中。
[0249] 在该结构的变体中，相同的OCT光源405选择性地耦合到手术显微镜头320中并耦合到应用器头220。相应地，OCT光源405的由眼睛900反射的光线穿过相同的干涉器、与参考光叠加并由相同的探测器探测。这在图7中示出。
[0250] 为了改善在对于医生的优化工作流程中的各种组分的集成并改善优化的工作环境，图7中公开了一种结构，其中fs激光源210、应用器头220、用于将fs激光辐射引导到应用器头220并且从那里引导到待手术上的眼睛900上的射束引导件230(在图7中，射束引导件230的部件仅以示例性方式标出)、显微镜头320、包含镜的可移动的第二铰接臂130和OCT模块400由图7中未示出的控制设备500控制，其中OCT模块包含OCT光源405、参考光路、干涉器、探测器和一个或更多的切换点420。切换点420引导从OCT光源405输出的光和由眼睛900返回的OCT光源405的光在第一状态中仅经过应用器头220并且在第二状态中仅经过显微镜头320。这例如使得能够将OCT模块与显微镜头320一起使用以插入人工晶状体(IOL)的手术部分，在此时不使用应用器头并且应用器头保持在停放位置且与显微镜头320脱耦，另一方面确保了，用于借助fs激光辐射的焦点施加切口的OCT模块400的照明和探测光路对应于fs激光辐射的光路，由此可以避免对准误差。这通过一个或多个切换点420实现，而不必集成另外的OCT模块。
[0251] 为了改善OCT模块400的集成，图7示出了用于眼科手术的短脉冲激光系统200，其包含fs激光源210和400，OCT模块包含短相干光源405和干涉器，其中fs激光辐射和OCT短相干光源405的辐射经由相同的、包含镜的第二铰接臂130输送给应用器头220并且经由该应用器头输送给眼睛900。在两个光源的辐射合并之后，两者在此通过相同的x/y镜扫描器240横向偏转。在这种情况下，分配给OCT模块的、具有一个分光器和两个镜的干涉器在光路中直接布置在物镜225处的出口位置上游(图7中未示出)。
[0252] 该解决方案的优点在于，对于指向应用器头130的fs激光辐射和OCT光源405的辐射而言，只需要一个唯一的射束引导件230(这里借助镜形成的引导光学件的形式)。替代包含镜的第二铰接臂130，光子晶体光纤可以作为射束引导件以用于输送fs激光辐射和OCT短相干光源405的辐射。在这种情况下，第二铰接臂130的铰接构件可以设计成没有镜子。
[0253] 为了进一步改进OCT模块400的集成并提供替代方案，图7还描绘了另一种解决方案：这里所示的短脉冲激光系统200还示出了fs激光源210和OCT模块400，该OCT模块包含短相干光源405和干涉器，其中fs激光辐射经由x/y镜扫描器240导向成侧向偏转，然后通过包含镜的第二铰接臂130输送给应用器头220，但是OCT短相干光源的辐射经由光导纤维410而不是经由x/y镜扫描器240被引导、输送给应用器头220。在此，fs激光的光路和OCT光源辐射的光路在应用器头220中被合并，并通过横向可移动的物镜225被引导到眼睛900中。
[0254] 该解决方案的优点在于，包含镜的第二铰接臂130的多个光学元件中的任一个都不布置在OCT光路中，并且在OCT探测信号中不再出现器干扰反射。
[0255] 对于OCT模块400与OCT短相干光源405和干涉器的集成，图8描绘了进一步的细节，即在短脉冲激光系统200中，fs激光源210的辐射和OCT模块400的OCT短相干光源405的辐射能够在公共光轴215上合并，并遵循公共光路250引向眼睛900并从眼睛引开。为此，来自fs激光源210的fs激光辐射在fs激光射束成型光学件211的下游射入到环形镜430上并且在该环形镜处被反射到眼睛900的方向上。OCT模块的OCT短相干光源405的辐射反向地延伸穿过在环形镜430中央布置的孔在眼睛900的方向上并且因此在与fs激光辐射相同的路径上延伸。通过在OCT模块400中布置的OCT探测器也探测了穿过环形镜430中的孔的来自眼睛的光线。
[0256] 这具有以下优点：为了通过fs激光射束成型光学件211来成型fs激光辐射，优先使用大的孔径范围。一方面由此改进了聚焦。另一方面，在fs激光射束聚焦到眼睛900的晶状体中时，在穿过眼睛900的后续的通道中在视网膜区域中仅照亮周边区域，由此降低了患者由于在中央黄斑区域中的辐射而受伤的风险。此外，环形光阑分割还具有以下优点，OCT短相干光源405的辐射、即OCT测量和探测射束在没有表面受到其反射光学干扰的情况下引导到短脉冲激光系统200的光轴215上。在借助二向色性的过滤器耦合时或者在OCT短相干光源405的辐射和fs激光辐射的波长几乎相同的情况下借助颜色中立部件耦合时，不会发生前述情况。颜色中立的分割还导致OCT短相干光源405和fs激光辐射的附加的强度损失。
[0257] 在这里没有示出的其他实施方式中，OCT短相干光源405的辐射的轴线与短脉冲激光系统200的光轴215并不一致，而是为此具有极小的角度。这具有以下优点，对于指向眼睛900的fs激光辐射的射束成型必需的其他光学元件不使OCT照明光线返回OCT探测光路中并由此影响OCT信号。
[0258] 为了改进OCT成像的用于定位脉冲激光辐射的焦点的校准精确性，图7示出了共焦探测器260，其焦点光圈与fs激光辐射的焦点位置共轭。
[0259] 在所有空间方向上扫描fs激光辐射的焦点时，该共焦探测器260同样允许测量眼睛的结构。
[0260] 因此，在短脉冲激光系统200中可以有利地执行以下控制用于眼科手术的短脉冲激光系统200的方法，也参见图9a和9b，该短脉冲激光系统在OCT模块400中既包含共焦探测器260也包含OCT探测器。
[0261] a)借助OCT模块400来拍摄B扫描或A扫描450，该OCT模块显示眼睛900的至少两个结构455-a和456-a，例如角膜前侧和角膜后侧。
[0262] b)在通过fs激光辐射照射眼睛900时，在z焦点位置穿行过眼睛900的相同的两个结构455-b和456-b时，记录共焦探测器260的信号的强度变化460。
[0263] c)从相应两个结构的在B或A扫描中且在强度变化中获得的信号z位置计算偏移和缩放因子。
[0264] d)拍摄OCT图像以确定所需的切口位置；确定所需的切口位置(通过参考这些OCT图像)
[0265] e)使用OCT图像和期望的切口位置以及偏移和缩放因子计算和控制fs激光辐射的焦点。
[0266] 通过这种控制短脉冲激光系统200的方法，确保了，在利用共焦探测器260测定的、通过fs激光射束照射的结构的焦点位置和利用OCT模块400例如通过不同的波长或者不同的孔径测定的相同的结构的焦点位置之间的差值，对fs激光切口的控制且由此对手术进行不产生影响或者仅有很小影响。
[0267] 能够使用由共振焦点探测器260确定的由fs激光辐射照射的结构的焦点位置之间的差异或者与OCT模块确定的相同结构的差异。通过不同的波长或不同的孔径，对fs激光切口的控制以及手术的成功没有或仅有微小的影响。
[0268] 为了改进针对医生优化的工作流程的不同组件的集成和优化的工作环境，图7中进一步公开了一种结构，其中fs激光源210、用于引导fs激光辐射经过应用器头220到待手术的眼睛900上的射束引导件230、和扫频光源OCT模块400通过图7中未示出的控制设备500控制，其中扫频光源OXT模块包含OCT光源405和干涉器。应用器头220在此包含横向扫描的可移动物镜225。在一个实施例变体中，在此，OCT光源405在空气中的相干长度大于45mm、优选大于60mm。
[0269] 由于OCT光源405的相干长度大，可以检测由扫频光源的调谐给出的A扫描内部的整个前室部段，即使指向眼睛900的光路由于侧向物镜移动而延长或改变，也不必例如通过移动参考镜来调整参考光路的光程长度。
[0270] 由于物镜移动而导致的光程长度的这种变化如图10所示。在物镜225的物镜位置225-1和225-2之间，焦点相应地在位置465-1和465-2之间推移，这伴随了OCT照明光束路径的光程长度的变化。
[0271] 为了补偿物镜225的移动对OCT信号的影响，在从OCT信号计算A扫描时，一同考虑路程差(典型在物镜位置不同时至多为6mm)。为此，在从所测量的OCT信号获得A扫描时，在根据图7的结构中，除了其他步骤之外，还执行以下步骤：
[0272] (1)在物镜位置225-1处的OCT光源405调谐期间探测第一OCT信号
[0273] (2)在物镜位置225-2处的OCT光源405调谐期间探测第二OCT信号
[0274] (3)用于获得A扫描的第一OCT信号进行傅里叶变换；与取决于物镜位置225-2相对于物镜位置225-1的相对位置的相位因子相乘的第二OCT信号进行傅里叶变换。
[0275] 为了补偿物镜225的移动对OCT信号的影响，在替代解决方案中，从OCT信号获得的A扫描通过沿着测量轴的位置相关的目标位移被校正。为此，执行以下步骤：
[0276] (1)在物镜位置225-1处的OCT光源405调谐期间探测第一OCT信号
[0277] (2)在物镜位置225-2处的OCT光源405调谐期间探测第二OCT信号
[0278] (3)第一OCT信号进行傅立叶变换以获得第一次A扫描
[0279] (4)第二OCT信号进行傅里叶变换以获得第二次A扫描
[0280] (5)第二次A扫描沿着测量轴以一个与物镜位置225-2相对于物镜位置225-1的相对位置相关的数值进行推移。
[0281] 切割引导
[0282] 短脉冲激光眼科手术系统100和短脉冲激光系统200的上述结构尤其支持激光切割引导的以下方法，如图11a和11b所示：
[0283] 如果要在眼睛900的组织910中待实施的切口920-1处于其分别投影在x/y轴上的焦点位置921-1中，则投影到x/y平面的切口920-1小于物镜225的视界226，例如对于小而陡的进入切口，如图11a所示，为激光切割引导的方法选择以下步骤，参加图11b：
[0284] (1)物镜225如下地x/y定位，使得要投影的x/y焦点位置，即x和y中的fs激光辐射的相应焦点的位置在视界226内。
[0285] (2)在使用x/y扫描系统、在此即x/y镜扫描器240的情况下，必要时在每次x/y扫描后或者并行于x/y扫描实现焦点位置偏转的情况下，借助改变扩散度的透镜或者改变扩散度的透镜系统211通过在其x/y位置上固定的物镜225沿着光轴215投影切口图案的焦点位置。这例如对于小型的且陡的进入切口是优选解决方案。
[0286] 如果由于应用原因需要实现较大切口920-2或更平坦的切口920-2，其具有比从物镜225的视界226同时可探测的更大的投影x和/或y延展，参见图12a所示，则物镜225可以分别移位，直到新的视界和原始物镜位置的视界226覆盖整个切口区域920-2。对于相应的新视界，仍然缺少的切口部分可以通过x/y扫描系统来补充，在此即x/y镜扫描器240，必要时通过改变fs激光辐射的焦点位置的z位置来补充。也就是说，在物镜225的连续的其他侧向位置中工作，直到通过不同的部分扫描区域实现完全的切口920-2为止。用于部分区域的x/y镜扫描器240在此允许，以简单的方式借助逐步的物镜移动系统地且精确地以部分区域、尤其优选以方形的部分区域经过较大的区域。
[0287] 对于切口920-2在组织910、例如角膜中极其平坦的情况，也就是说，切口920-2的在x/y平面中投影的焦点位置921-2的投影的y延展不能够利用y扫描器在物镜225静止时完全到达，因为物镜225的视界226过小，而沿着x轴的切口长度位于视界226之内，此时替代于上述的部分区域扫描选择以下方法，参见图5b：
[0288] (1)物镜在y方向移动以及同时移动用于调节z焦点位置211透镜或透镜系统，和[0289] (2)叠加快速x镜扫描器运动。
[0290] 如果切口920-2极长而陡，则在x方向上具有很大延展而在y方向上具有很小延展，此时相应有利地，该切口通过沿着x轴移动物镜225和同时移动用于调整z焦点位置211的透镜，在叠加快速y扫描器运动的情况下实施。
[0291] 本方法自然可以也在两个方向上应用于普遍的切口920-2，其投影到x/y平面中的焦点位置921-2的投影的x和y延展不仅在x也在y方向上大于物镜225的视界226。
[0292] 在上述描述中，z定位借助改变扩散度的透镜或改变扩散度的透镜系统211进行，上述的切割引导通常适用于每种类型的z焦点调整、例如也在z焦点的位置通过物镜225在应用器头220中沿着光轴215的定位或者移动来实现。
[0293] 为了尽可能小地设置fs处理脉冲以瓦解晶状体910并在再次又要保障，在随后的乳化时不必应用或者仅应用很小的超声波能量，在图13a和13b中简示出一种方法或者切口图案，其在晶状体的结构上削弱眼睛900中的晶状体。该切割引导的方法在此包含以下步骤：
[0294] (S0)定位短脉冲激光辐射的焦点SP，在fs激光辐射的实例中，定位到待处理的眼睛900的晶状体910中。在一个实施变体中，焦点SP在晶状体910中定位程相对于眼睛900的前囊袋和后囊袋具有安全距离。
[0295] (S1)物镜225在径向方向上在晶状体910的子午面940-1中推进，且对于长度L而言与沿着fs激光系统和眼睛的光轴215、950的、具有振幅A的、振荡的焦点位移935重叠，其中，在第一变体中仅在焦点从前向后移动时fs激光辐射的激光脉冲输出到眼睛中，并且在第二变体中在整个循环之后，fs激光辐射的激光脉冲输出到眼睛900中。晶状体910的子午面940在此通过平面给定，该平面穿过晶状体910的中心在晶状体910的光轴950附近或者在fs激光系统200的光轴215附近并且近似于与光轴215、950平行地延伸。由此，实现切割面925-1。在第三变体中，基于第一变体，从前到后的焦点移动、即在推进距离更小的情况下，即侧向移动更小的情况下，比在焦点从后移动到前时更快地实现。这在激光脉冲频率恒定时导致了，在两次向上移动之间激光脉冲侧向更窄地靠近彼此布置并且产生和谐的切割面925-1。
[0296] (S2)fs激光辐射的焦点沿着光轴215、950推进一个高度HR，其中HR如下地选择，使得在随后步骤中设置的激光脉冲的焦点不与在之前步骤中设置的激光脉冲焦点重合。在一个变体中，在两个切割表面925-1、925-2的激光焦点之间，维持10-50μm的距离D。一方面，该正距离确保了，在后部切口925-1的产生的空穴气泡中不再设置后续的、此时不必要的切口。另一方面，在该距离区域中也不需要任何切口，因为气泡形成导致了在组织910中的充分的削弱，并且这两个切割面925-1和925-2彼此在必要时甚至合并在一起。
[0297] (S3)在推进方向在径向方向上掉转的情况下重复步骤S1并且必要时重复步骤S2(这在图13b中基于在本实例中存在的尺寸比例而是不必要的)。在一个实施变体中，重复这些步骤S1和S2直到达到相对于后囊袋的安全距离为止。在一个变体中，为了完全削弱晶状体，采取附加步骤，例如通过同时的、叠加的在执行步骤S1和S2期间借助快速的侧向扫描器实现推移激光聚焦沉积物(Laserfokusablage)。
[0298] (S4)焦点径向地在子午面940中以一个长度VR推进并且沿着光轴215、960以一个长度HR推进，从而在后续步骤中产生的切口925-x不是径向地与之前的切口925-1、925-2等重叠，或者在一个实施变体中具有径向间距D，优选的D在10-50μm之间。在图13b中，实例性地给出可行的长度VR和HR，但是也能选择其他长度，只要还没产生的切口925-x不与之前的切口925-1、925-2等重叠。重复步骤S1-S4(参见S1'、S2'、S3')，直到在实施变体中晶状体910在这个子午面940中遍布有切口925-1、925-2、…925-x，在一个实施变体中除了到囊袋和虹膜的最小距离之外。
[0299] (S5)将焦点定位到另一子午面940-2的边缘。在优选实施变体中，子午面940-1、940-2、...的交替发生在子午面940-1、940-2、...的相交线的区域中。
[0300] (S6)重复步骤S1-S6，直到整个晶状体910遍布有切口925-1、925-2、...925-x。
[0301] 除了沿着子午面940-1、940-2的这种切口图案之外，还可以通过步骤(S1)-(S3)的基本切口图案的定位来实现不同的整体切口图案。以这种方式，也可以实现晶格平面，其遍布有切割面。在切口925-1、925-2、...925-x处的所有三维图案中，经由切割面925-1、925-2、...925-x的距离结合形成气泡可以调节晶状体内聚力的弱化程度。此外，步骤S2中描述的切口925-2到根据步骤S2的其他类似切口925-1、925-2、...925-x的距离可以在所有三个空间方向上匹配于所需的弱化程度。
[0302] 为了在囊切术中对于快速z扫描系统而言高效地切割囊袋910-2，在图14a中以侧视图SA描述了在应景晶状体910-1相对于激光系统的光轴215倾斜时引导焦点的方法，并且在图14b中示出了俯视图AO：
[0303] (1)将需要切割的囊袋910-2移动到预设了开始位置的x/y/z焦点位置，在囊袋910-2的对于囊切术而言需要利用激光切割的区域的最后部位置913之后。
[0304] (2)fs激光辐射的焦点沿着z轴215向前总计推进一个距离H，同时fs激光辐射的焦点在x/y平面922中沿着囊切术926在x/y平面922上投影的边缘在方向D1上推进，由此在通过距离H之后，焦点位于囊袋910-2的前面。
[0305] (3)焦点沿着z轴215向后总计推进一个距离H1，同时焦点在x/y平面922中沿着囊切术926投影到x/y平面922上的路径在方向D1上推进，其中H1小于H，焦点在驶过距离H1之后位于囊袋910-2的后面。
[0306] (4)重复步骤(2)和(3)，直到达到囊袋910-2的对于囊切术而言需要利用脉冲的fs激光辐射切割的区域926的最前部位置914。
[0307] (5)为了完成囊切除术926，在fs激光辐射的焦点在x/y平面922中沿投影到x/y平面922上的路径在相反方向D2上推进的情况下，重复上述步骤(参见图14b)。
[0308] 在晶状体910较小倾斜并且在x/y平面922中选择较大推进时，可以忽略由之前的激光脉冲的气泡形成对待使用的脉冲上的影响。在此，以下步骤是有利的，作为AO的俯视图参见图15：
[0309] (1)将需要切割的囊袋910-2移动到x/y/z焦点位置SP中，相对于囊袋的区域926的对于囊切术而言需要利用激光切割的位置之后。
[0310] (2)fs激光辐射的焦点沿着z轴215向前总计推进一个距离H，同时焦点在x/y平面922中沿着囊切术926在x/y平面922上投影的边缘在方向D1上推进，由此在通过距离H之后，焦点位于囊袋910-2的前面
[0311] (3)焦点沿着z轴215向后总计推进一个距离H1，同时焦点在x/y平面922中沿着囊切术926投影到x/y平面922上的路径在方向D1上推进，其中在第一实施变体中H1小于H，并且焦点在驶过距离H1之后位于囊袋910-2的后面。
[0312] (4)重复步骤(2)和(3)，直到达到囊袋910-2的对于囊切术而言需要利用激光切割的区域926的最前部位置914。
[0313] (5)在保持在x/y平面922中在方向D1上推进的情况下，重复步骤(2)和(3)，其中在第一实施变体中H1大于H，直到到达囊袋910-2的需要利用激光切割的区域926的最后部的点913为止。
[0314] (6)在保持在x/y平面922中在方向D1上推进的情况下，重复步骤(2)和(3)，其中在第一实施例变体中H1现在小于H，直到囊切术926在点SP处完成。
[0315] 在第二实施变体中，在晶状体910较小倾斜并且在x/y平面922中选择较大推进时，也可以在相反方向D2上实现囊切术926的切割路径。同样参见图15：
[0316] (1)将需要切割的囊袋910-2移动到x/y/z焦点位置SP中，相对于囊袋的对于囊切术而言需要利用激光切割的区域926的位置之后。
[0317] (2)fs激光辐射的焦点或者其他短脉冲激光辐射的焦点沿着z轴215向前总计推进一个距离H，同时焦点在x/y平面922中沿着囊切术926在x/y平面922上投影的边缘在方向D2上推进，由此在通过距离H之后，焦点位于囊袋910-2的前面
[0318] (3)焦点沿着z轴215向后总计推进一个距离H1，同时焦点在x/y平面922中沿着囊切术926投影到x/y平面922上的路径在方向D2上推进，其中H1大于H，并且焦点在驶过距离H1之后位于囊袋910-2的后面。
[0319] (4)重复步骤(2)和(3)，直到达到囊袋的对于囊切术而言需要利用激光切割的区域926的最后部位置913。
[0320] (5)在保持在x/y平面922中在方向D2上推进的情况下，重复步骤(2)和(3)，但是其中在第二实施变体中H1小于H，直到到达囊袋910-2的需要利用激光切割的区域926的最前部的位置943为止。
[0321] (6)在保持在x/y平面922中在方向D2上推进的情况下，重复步骤(2)和(3)，但是其中H1现在大于H，直到囊切术926在点SP处完成。
[0322] 晶状体910-1不仅倾斜而且相对于轴线215垂直，囊切术926的切割可以在使用fs激光系统200时利用快速z扫描、即利用大于或者约等于x/y焦点偏转的速度的z焦点偏转速度，需要一些时间，使得眼睛900相对于激光系统的光轴215的相对运动变化。用于在囊切术926中控制激光聚焦的方法的以下步骤确保了，如图16以俯视图AO示出的，即使在囊袋910-
2在x/y平面922中、又或者在z轴线215中轻微移动时，产生仍然完全与剩余囊袋910-2分离的囊袋区段：
2在x/y平面922中、又或者在z轴线215中轻微移动时，产生仍然完全与剩余囊袋910-2分离的囊袋区段：
[0323] (1)将fs激光辐射的焦点定位在x/y平面922中并且定位在相对于囊袋910-2附近的z位置中。
[0324] (2)在x/y平面922中沿着囊袋910-2的需要被切割的边缘在具有第一半径R1的第一部段A1中引导焦点。
[0325] (3)在x/y平面中在具有第二半径R2的第二部段A2中引导焦点。
[0326] (4)在x/y平面922中在具有第三半径R3的第三部段A3中引导焦点，其中第一半径R1和第三半径R3小于第二半径R2，使得通过使用各个脉冲产生的焦点路径与第一部段A1或第二部段A2相交。
[0327] 在此，在步骤2、3和4中，fs激光辐射的焦点的z位置以振荡方式以如此大的振荡幅度改变，使得振荡期间使用的激光脉冲通过光致中断过程击穿囊袋910-2。
[0328] 在步骤2,3和4中，在x/y平面922中引导焦点的同时，也还以振荡的方式至少一次地、优选多次地、尤其优选大于五次地对于每个部段A1、A2和A3周期性地改变z焦点位置。
[0329] 在具有用于囊切术926的切割的快速x/y扫描系统240、即其x/y焦点偏转的速度大于z焦点偏转速度的系统中，在x/y平面922中的囊切术切口的第三部段A3与囊切术切口的第一部段A1分离问题由于焦点在x/y平面922中的高移动速度而不会具有与在快速z扫描系统中一样的程度.
[0330] 至此描述的简单的切口几何形状或者射束引导几何形状尤其在相关于眼睛移动在x和/或y方向上缓慢地侧向进行扫描移动时不能确保，囊切术近似圆形地实现。在重要的眼睛移动时，现在可能发生，第三部段A3刚刚在其开端处就遇到囊切术切口的第一部段A1，并且由此产生明显的凹陷且由此产生与近似圆形的囊切术926的偏差，如图16中示出的。但是圆形的囊切除对于随后嵌入到囊袋910-2中的多种IOL类型的人工晶状体(IOL)的更好地定心是有利的。
[0331] 因此，作为替代公开了在图17a至17c中提出的切口几何形状，其中代替贯穿的切口而实现至少两个时间上分离执行的非闭合曲线927形状的切口，其中，端部区域928-1、928-2中的每个都布置在随后形成的囊切开926的内部、即布置在圆形开口的内部。
[0332] 因此，如图17a和17b所示，在借助用于眼科手术的短脉冲激光系统200进行的囊切术926的切割引导的方法中，由此产生一个开口，使得短脉冲激光辐射的焦点借助x/y扫描系统240在其x和y焦点位置定位，并且在此在两个步骤中产生具有半径R的第一非闭合曲线927-1和具有半径R的第二非闭合曲线927-2、和分别具有带有分别相同指向的拱起的第一和第二端部区域928-1、928-2，其中，第一非闭合曲线927-1的第一端部区域928-1具有第一端部区域半径RE11，并且第一非闭合曲线927-1的第二端部区域928-2具有第二端部区域半径RE12，并且第一端部区域半径RE11以及第二端部区域半径RE12小于半径R，并且第二非闭合曲线927-2的第一端部区域928-1具有第一端部区域半径RE21且第二非闭合曲线927-1的第二端部区域928-2具有第二端部区域半径RE22，并且第一端部区域半径RE21以及第二端部区域半径RE22小于半径R，所有端部区域927-1,927-2各自具有端部929，并且第二非闭合曲线
927-2的第一端部区域928-1与第一非闭合曲线927-1的第二端部928-2相交，并且第二非闭合曲线927-2的第二端部区域928-2与第一非闭合曲线927-1的第一端部区域928-1相交，从而所有端部区域928-1、928-2的端部929布置在囊切术926的通过第一和第二非闭合曲线
927-1、927-2形成的闭合曲线内部。
927-2的第一端部区域928-1与第一非闭合曲线927-1的第二端部928-2相交，并且第二非闭合曲线927-2的第二端部区域928-2与第一非闭合曲线927-1的第一端部区域928-1相交，从而所有端部区域928-1、928-2的端部929布置在囊切术926的通过第一和第二非闭合曲线
927-1、927-2形成的闭合曲线内部。
[0333] 另外，在有利的方式中，如图17c所示，在借助用于眼科手术的短脉冲激光系统200进行囊切术的切割引导的方法中，可以由此产生囊袋910-2的开口，即短脉冲激光辐射的焦点借助x/y扫描系统240定位在其x和y焦点位置中，从而在此以四个步骤产生具有半径R的第一、第二、第三和第四非闭合曲线927-1、927-2、927-3、927-4，并且这些非闭合曲线分别具有带有相应相同指向的拱起的第一和第二端部区域928-1、928-2，其中第一非闭合曲线927-1的第一端部区域928-1具有第一端部区域半径RE11，并且第一非闭合曲线927-1的第二端部区域928-2具有第二端部区域半径RE12，第二非闭合曲线927-2的第一端部区域928-1具有第一端部区域半径RE21，并且第二非闭合曲线927-2的第二端部区域928-2具有第二端部区域半径RE22，第三非闭合曲线927-3的第一端部区域928-1具有第一端部区域半径RE31和第三非闭合曲线927-3的第二端部区域928-2具有第二端部区域半径RE32，并且第四非闭合曲线927-4的第一端部区域928-1具有第一端部区域半径RE41和第四非闭合曲线927-4的第二端部区域928-2具有第二端部区域半径RE42，并且所有端部区域半径RE11、RE12、RE21、RE22、RE31、RE32、RE41和RE42小于半径R，其中所有端部区域928-1、928-2分别具有端部929，并且第二非闭合曲线927-2的第一端部区域928-1与第一非闭合曲线927-1的第二端部区域928-2相交，第三非闭合曲线927-3的第一端部区域928-1与第二非闭合曲线27-2的第二端部区域928-2相交，第四非闭合曲线927-4的第一端部区域928-1与第三非闭合曲线927-3的第二端部区域
928-2相交，以及第四非闭合曲线927-4的第二端部区域928-2与第一非闭合曲线927-1的第一端部区域928-1相交，以使得所有端部区域928-1、928-2的端部布置在囊切术926的通过第一、第二、第三和第四非闭合曲线非闭合曲线927-1、927-2、927-3、927-4形成的闭合曲线的内部。
928-2相交，以及第四非闭合曲线927-4的第二端部区域928-2与第一非闭合曲线927-1的第一端部区域928-1相交，以使得所有端部区域928-1、928-2的端部布置在囊切术926的通过第一、第二、第三和第四非闭合曲线非闭合曲线927-1、927-2、927-3、927-4形成的闭合曲线的内部。
[0334] 如果如本文所述并且也能以更多数量的非闭合曲线927-1...927-n实施的囊切术926的所有切割过程分布在多个单独执行的切割上，这导致对于每个非闭合曲线927-
1...927-n而言的较短的切口长度。在x和/或y方向上有给定的侧向扫描速度时，这导致对于单个非闭合曲线927-1...927-n而言的较短的切割持续时间。在这个较短的切割持续时间期间，眼睛运动对于非闭合曲线927-1...927-n的每次单独执行的切割而言都导致与圆形切割曲线的极小偏差。在实施下一次切口之前，可以侧向地重新定向。即使没有这种重新定向，这种切口几何形状尤其是、但不仅限于，对于这样的短脉冲激光系统200是有利的，该短脉冲激光系统的一个或多个扫描系统使用于切割囊袋的短脉冲激光辐射的焦点沿光轴
215移动得比在侧向方向上更快，或者其具有侧向的子区域扫描器，因为侧向扫描器或短脉冲激光系统200的扫描引导的机械公差能够被更好地补偿。
1...927-n而言的较短的切口长度。在x和/或y方向上有给定的侧向扫描速度时，这导致对于单个非闭合曲线927-1...927-n而言的较短的切割持续时间。在这个较短的切割持续时间期间，眼睛运动对于非闭合曲线927-1...927-n的每次单独执行的切割而言都导致与圆形切割曲线的极小偏差。在实施下一次切口之前，可以侧向地重新定向。即使没有这种重新定向，这种切口几何形状尤其是、但不仅限于，对于这样的短脉冲激光系统200是有利的，该短脉冲激光系统的一个或多个扫描系统使用于切割囊袋的短脉冲激光辐射的焦点沿光轴
215移动得比在侧向方向上更快，或者其具有侧向的子区域扫描器，因为侧向扫描器或短脉冲激光系统200的扫描引导的机械公差能够被更好地补偿。
[0335] 对于每对相交的非闭合曲线927-n-1、928-n因此适用：交点位于非闭合曲线927-(n-1)的第二端部区域928-2和后续的非闭合曲线927-n的第一端部区域928-1中，并且端部区域的曲率半径REn1，REn2小于非闭合曲线927-n-1、928-n的半径R，其描述了非闭合曲线927-1、…928-n的在两个端部区域928-1、928-2之间的中央区域的曲率半径。
[0336] 但是端部区域的曲率半径REn1，REn2应当小于半径R的要求在此也包含以下情况，即端部区域的曲率半径REn1，REn2从下开始地趋近于R，即REn1，REn2→R。所有非闭合曲线927-n-1,928-n在其中心区域具有半径R。然而，在两个非闭合曲线927-n-1、928-n的半径R之间的微小差异是可能的，而不会不能通过非闭合曲线的共同作用以上述方式和方法产生闭合的曲线926，其大约圆形地配有半径R，并且因此满足用于囊切术切口的要求。在两个非闭合曲线927-n-1、928-n之间的端部区域928-1、928-2的延展也能够发生变化。
[0337] 对于子区域扫描器，在此特别有利的是，单独切口数量、即非闭合曲线927-1…928-n的数量与为了覆盖囊切术926的整个面积而需要的子区域数量相一致。
[0338] 患者接口/触目镜
[0339] 为了尽可能简单地设计操作者的工作流程(对于出于光学原因必要的、包含触目镜610的患者接口600)，示出了在图18中所示的用于借助用于短脉冲激光眼科手术的系统100处理眼睛900的结构。在此示出的结构包含患者接口600、用于短脉冲激光眼睛手术的系统100的应用器头220，其中图18中的患者接口600不仅固定在患者的眼睛900上还固定在用于短脉冲激光眼科手术的系统的应用器头100上，从而固定了眼睛900相对于用于短脉冲激光眼睛手术系统100的相对位置，并因此固定了指向短脉冲激光辐射的光路。
[0340] 患者接口600包括触目镜610，其在示出的该实施例中被设计为液体接口。触目镜610为一件式的，优选由单一的透明材料制成并且包含抽吸环612，外罩611和在外罩611的上侧面处的光学元件620。其还包括两个开口613、614，两个引线通过固定辅助件连接到开口处，或者开口实现了两个引线的连接，其中每个引线都连接或被连接到开口613、614之一处。
[0341] 其中集成了所有功能元件的一件式触目镜610使得操作能够比多件式的触目镜610更简单，该多件式的触目镜在患者眼睛900上才进行组装。这种多件式触目镜610例如在文献US 7,955,324 B2，US 8,500,723 B2，US 2013/053837 A1，WO 2012/041347 A1中得到记载。
[0342] 一方面，两个引线用于施加负压，在此通过底部开口613施加，并且另一方面用于当触目镜610对接到眼睛900上时，通过上开口614将液体引入到触目镜610中或移出液体。
[0343] 在优选变体中，在触目镜610的远离眼睛900的上外罩区域中进一步设置溢流出口615，多余的液体或空气可以在填充期间从触目镜610离开。
[0344] 优选，患者接口600包含可机械拆卸的联接元件651，以用于将触目镜610机械固定在应用器头220上。替代可行的是，替代具有可机械拆卸的联接元件651的机械接口，患者接口包含具有其他抽吸结构的触目镜610，该抽吸结构由与触目镜610相同的材料制成。该其他的抽吸结构在施加负压时将触目镜610保持在应用器头220处。因为涉及替代解决方案，这没有在图18中示出。
[0345] 此外有利的是，光学元件620的远离外罩611并且面向应用器头200的表面布置成非垂直的，而是相对于光轴215倾斜。
[0346] 由此避免了，在借助光学相干断层摄影(OCT)测量眼睛结构时，OCT短相干光源在光学元件620的表面处的反射贯穿触目镜610、直接反射回OCT探测光路中和临界OCT图像区域中、过度照亮实际要测量的眼睛结构并且由此产生歪曲。这种风险在光学元件620的表面相对于光轴215垂直定向时产生。
[0347] 光学元件620的朝向外罩611且因此朝向眼睛900的表面优选地凸形地弯曲。由此，一方面实现了一种光学效果，另一方面所形成的气泡沿着弯曲的壁向上行进并且在晶状体的边缘处或者越过边缘并因此在短脉冲激光辐射或者CT照明和探测射束的孔径外部行进。
[0348] 此外，光学元件620的面向外罩611和眼睛900的表面可以以亲水的方式涂覆或进行表面处理。因此，改善了利用水或其它液体如“平衡盐溶液”(BSS)实现的润湿以及气泡向侧面的迁移。
[0349] 有利的是，光学元件620的面向应用器头220的表面被抗反射地涂覆，使得入射的短脉冲激光辐射的高强度不被反射回到短脉冲激光眼科手术系统100的设备光学件中。
[0350] 尤其对于无菌而言有利的是，患者接口600还包含应用器头保护件650，其优选在中心具有凹部。如图18所示，该应用器头保护件650可以经由应用器头220的朝向眼睛900的一侧被套装上并且一同固定。该应用器头保护件防止了，应用器头220在手术期间、例如受到液体污染。凹部使得患者接口600能够与触目镜610一起直接固定在应用器头220处，从而应用器头保护件650在用于短脉冲激光眼科手术的系统100和触目镜610的光学元件620之间的短脉冲激光辐射的光路中不形成阻碍。
[0351] 如果凹部在此在应用器头保护件650中心实现，则实现了应用器头220的空间上的均匀保护。
[0352] 优选地，患者接口600的触目镜610和应用器头保护件650被制成两个分离的或可分离的部件。与触目镜610分离的应用器头保护件650具有以下优点：对触目镜610的不同要求、例如关于几何和光学特性方面的高精度，与环境保护的要求、例如尽可能简单且成本低廉的实施可以分离地且由此更好地实现。
[0353] 有利地，应用器头保护件650通过可机械拆卸的联接元件651与应用器头220联接。
[0354] 优选地，触目镜610的上外罩直径大于应用器头保护件650中的凹部。由此，确保对应用器头表面的无缝保护。
[0355] 为了支持对接，特别是应用器头220的侧向定向，图18中公开了尤其适用于短脉冲激光眼科手术的照明系统：在触目镜610的外罩611中，嵌入导光结构635。在用于短脉冲激光眼科手术的系统100的应用器头220中，又集成了发射可见光的光源630-1和/或发射红外光的光源630-2。尤其在使用短脉冲激光辐射在眼睛900中进行手术期间，其中短脉冲激光辐射经由应用器头220的光学元件引入到眼睛900中并且由此闭锁了或者阻碍了在位于眼睛上方的显微镜头320中的光路，例如能够使用红外光630-2照射眼睛900并且由眼睛900反射的红外光能够经过分光棱镜350导入到摄像机360中，其中，分光棱镜选择性地反射红外光，摄像机能够用于探测红外光。然而，棱镜350不反射来自短脉冲激光源210或OCT光源405的可见光或波长。这些未经棱镜350反射的波长的光在没有干扰的情况下穿过棱镜350。
[0356] 这种结构的优点在于，与替代的照明解决方案相比，通过在手术显微镜300中存在的照明，通过位于照明光路中的应用器头220的附加光学元件不会反射并影响图像。
[0357] 此外有利的是，在应用器头220中集成力传感器655，该力传感器在患者接口600对接时与触目镜610产生接触。力传感器655和发射可见光的光源630-1和发射红外光的光源630-2有利地与控制设备500连接，控制设备500还控制用于短脉冲激光眼科手术的系统
100，又或者与附加控制单元500'连接，附加控制单元通过通信路径与用于短脉冲激光眼科手术的系统100的控制设备接触。
100，又或者与附加控制单元500'连接，附加控制单元通过通信路径与用于短脉冲激光眼科手术的系统100的控制设备接触。
[0358] 此时，上述布置允许了在将应用器头220对接到眼睛900时自动切换照明的以下方法，：
[0359] (1)接通可见光630-1的光源
[0360] (2)测量压力并将压力信号通过力传感器655引导到控制设备500
[0361] (3)一旦力传感器655的压力信号超过预定值，则关闭可见光的光源630-1并且由控制设备500接通红外光的光源630-2。
[0362] 通过这种自动切换，防止了在应用器头900借助患者接口600对接到眼睛900处之后持续地被照射可能导致患者受伤的可见光630-1。患者眼睛900的照明此时利用较小损害的红外光630-2实现。
[0363] 参考和记录
[0364] 为了在为眼睛进行手术期间也能够正确地调整术前测量数据的传送，术前测量数据例如是，眼睛900的或者角膜910的术前测量的散光的轴线位置或者进入切口或者松弛切口相对于眼睛900或者角膜910的术前测量的散光轴的额定位置，在现有技术中，相对于术前获得的参考标记确定或者援引这些术前数据或者期望的额定位置。在此，作为参考标记使用人工嵌入的标记、例如染色点或者角膜切口又或者自然存在的标记、例如巩膜或者虹膜结构中的血管结构或者简单地使用眼睛900的具有其当前结构的整体图像。
[0365] 如果与在激光白内障手术中一样使用触目镜610，则在此的问题在于，这些标记通常被触目镜610、尤其触目镜610的抽吸结构612覆盖或者影响。
[0366] 为了能够在使用触目镜610时使用参考标记640或由标记引起的术前数据或额定位置的参考，公开了以下解决方案。
[0367] 图19a公开了利用患者接口600的激光切口凭借短脉冲激光系统200进行参考的第一结构。该结构包含具有应用器头320/220的显微镜头或者包含应用器头220、摄影机361和具有触目镜610的患者接口600。摄影机361的成像光路如下地设计，使得观察界检测到触目镜610的中心部分，其中触目镜610的检测到的、没有通过触目镜610等的边缘覆盖的自由直径d1至少为14mm。
[0368] 由于这种大的自由直径确保了，未受干扰的观察场如此大，使得利用摄影机361可以看到眼睛900的足够明显和清晰可见的标记或结构，并且术前数据或额定位置的参考能够以充分的可靠性来进行。然而，对于较小的眼睛900而言，这种触目镜610整体对于可靠的实际应用而言可能已经太大。
[0369] 因此，图19b公开了利用患者接口600的激光切口在未对接状态中凭借短脉冲激光系统200进行参考的第二结构。该结构包含具有应用器头320/220的显微镜头或者包含应用器头220、摄影机361和具有触目镜610的患者接口600，该触目镜具有至少一个标记640。摄影机361的成像光路如下地设计，使得观察场检测到触目镜610的中心部分和标记640，其中触目镜的自由可见直径d1为至少10mm，优选为至少11mm，并且图像中的焦深h在适当放大时至少为5mm。
[0370] 通过触目镜610的自由直径结合成像的焦深确保了，即使在包含触目镜610的患者接口600脱离的状态中，在眼睛900上有足够大的直径d2的清晰像场，以便在摄影机361的视界中清晰地检测眼睛900的术前测量的参考标记，并且另一方面在视界中同样清晰地可见触目镜610的标记640。
[0371] 利用这种或类似的结构，能够实现以下公开的用于角膜中的松弛切口或进入切口的参考方法，也参见图20：
[0372] (1)在患者接口600没有利用触目镜610对接到患者眼睛900处时，通过照明拍摄眼睛900的第一图像，
[0373] (2)记录触目镜610的标记640在第一图像中相对于眼睛900的参考标记的位置，[0374] (3)在患者接口600利用触目镜对接的状态中拍摄眼睛900的第二图像，
[0375] (4)根据触目镜610的标记640在第二图像中的可识别的位置并且根据在步骤(2)中获得的记录对准优选通过飞秒激光辐射实现的短脉冲激光切口。
[0376] 如果通过术前诊断确定了或者能参考在眼睛900中的相对于参考标记的期望切口，那么能够借助上述步骤将切口对应于参考标记，即使参考标记不再可见，而是被触目镜610覆盖。
[0377] 在结构的一个变体中，触目镜610的自由直径大于13mm，并且即使在触目镜610对接到眼睛900上的状态下，在眼睛900中对于参考所需的参考标记的一部分仍然是可见。
[0378] 如果是上述情况，则可以通过对上述方法的步骤1-3进行补充的以下步骤来进一步改进上述方法：
[0379] (4)记录触目镜610的标记640在第二图像中相对于眼睛900的可见参考结构的位置。
[0380] (5)根据在图像中存在的触目镜610的标记640的位置或者根据在第二图像中可见的参考标记，优选通过飞秒激光辐射使短脉冲激光切口对准，只要在第二图像中标记640相对于眼睛900的可见参考标记的位置的记录没有相对于在第一图像中标记640相对于眼睛900的参考标记的位置的记录偏离超出预定的值。
[0381] 上述结构的缺点是光学件必须在大的焦深范围内复杂地设计。
[0382] 因此，图21a公开了利用患者接口600的激光切口在未对接状态中凭借短脉冲激光系统200进行参考的的第三结构。该结构包括具有应用器头的显微镜头320/220或者包含应用器头220、两个摄影机361-1、361-2和具有触目镜610的患者接口600，触目镜具有至少一个标记640。第一摄影机361-1的成像光路如下地设计，使得其清晰地检测到触目镜610的标记640，并且第二摄影机361-2的成像光路如下地设计，使得其清晰地检测到在脱离的状态中的眼睛的参考结构900。此外，触目镜610的可见自由直径d1至少为10mm，优选至少为11mm。
[0383] 通过触目镜610的自由直径结合成像时的焦点位置的差异确保了，即使在脱离的状态下，第二摄影机361-2的在眼睛900上的直径为d2的清晰图像也大到足以识别眼睛900的术前测量的参考标记。
[0384] 以下或类似结构公开了以下用于松弛或进入切口的参考方法：
[0385] (1)在患者接口600没有对接到患者眼睛900上时，该患者接口包含具有其标记640的触目镜610，通过第一摄影机361-1拍摄具有其标记640的触目镜610的第一图像，并且通过第二摄影机361-2几乎同时或同时地拍摄具有眼睛900的参考标记的眼睛900的第二图像。
[0386] (2)在摄影机361-1、361-2的视界的对准和放大方面存在已知的、通过构造预定的对应关系时，记录触目镜640的标记640在第一图像中相对于第二图像中的眼睛900的参考标记的位置，
[0387] (3)通过第一摄影机361-1记录眼睛900在患者接口600利用包含标记640的触目镜610对接的状态中的第三图像，
[0388] (4)根据触目镜610的标记640的在第三图像中的可识别的位置并且根据在步骤(2)中获得的记录，使短脉冲激光切口、通常为飞秒激光切口对准。
[0389] 在上述结构和方法的变体中，第一摄影机361-1由成像OCT系统代替。
[0390] 替代于此地，可以不是并行地使用两个摄像机361-1、361-2，而是可以使用仅一个具有连续焦点调整的摄像机361。
[0391] 图21b公开了利用患者接口600的激光切口在未对接状态中凭借短脉冲激光系统200进行参考的这种第四结构。该结构包括具有应用器头320/220的显微镜头、又或者包含应用器头220、摄影机361、聚焦透镜362和具有触目镜610的患者接口600，触目镜具有至少一个标记640。摄影机361的成像光路如下地设计，使得在聚焦透镜362的第一位置处，通过摄影机清晰地检测触目镜610的标记640，并且在聚焦透镜362的第二位置中，在脱离状态下清晰地检测眼睛900的参考标记。在此，触目镜610的可见自由直径d1至少为10mm，优选至少为11mm。
[0392] 通过触目镜610的自由直径结合成像时的焦点位置的差异确保了，即使在脱离的状态下，聚焦透镜362在眼睛900上的在第二位置中直径为d2的清晰视界也大到足以检测眼睛900的参考标记
[0393] 以下或类似的结构公开了以下用于松弛或进入切口的参考方法：
[0394] (1)通过摄影机361在聚焦透镜的第一位置中拍摄具有其标记640的触目镜610的第一图像，并且在拍摄第一图像之后延时地、尤其优选在秒的范围内延时地，通过摄影机361在聚焦透镜的第二位置中拍摄具有其参考标记的眼睛900的第二图像，二者都在包含患者接口600的触目镜没有对接到患者眼睛900上进行。
[0395] (2)在摄影机361在聚焦透镜362的第一和第二位置中的视界的对准和放大方面存在已知的、通过构造预定的对应关系时，记录触目镜640的标记640在第一图像中相对于第二图像中的眼睛900的参考标记的位置，
[0396] (3)通过摄影机在聚焦位置1中或者接近聚焦位置1时记录眼睛在触目镜的对接状态中的图像3，
[0397] (4)基于图像3中的触目镜的识别标记位置和步骤(2)中获得的记录使fs切口对准。
[0398] 总体而言，用于参考和记录的所有上述结构和方法在技术设备方面是复杂的。
[0399] 图21c因此公开了利用患者接口600的激光切口在未对接状态中凭借短脉冲激光系统200进行参考的第五结构。该结构包含具有应用器头320/220的显微镜头或者包含应用器头220、摄影机361、聚焦透镜362和具有触目镜610的患者接口600，触目镜包含至少一个标记640。摄影机361的成像光路如下地设计，从而清晰地检测在脱离状态中的眼睛900的参考结构，并且触目镜610的可见自由直径d1至少为11mm。
[0400] 通过触目镜610的自由直径结合成像时的焦点位置的差异确保了，即使在触目镜610到眼睛900有距离h的脱离的状态下，在眼睛900上的直径为d2的清晰视界也大到足以检测眼睛900的参考标记。
[0401] 使用这种或类似的结构，公开用于松弛或进入切口的以下参考方法：
[0402] (1)在患者接口600没有利用触目镜610对接到患者眼睛900的状态下，通过摄影机361拍摄眼睛900的具有参考标记的第一图像；
[0403] (2)在几秒钟内将患者接口600利用触目镜610对接并固定到眼睛900处；
[0404] (3)基于第一图像中的可识别的参考结构使短脉冲激光切口对准。
[0405] 用于参考和记录的上述结构还能够在人工晶状体嵌入到囊袋910-2中之后根据术前确定的参考标记实现人工晶状体(IOL)的定向。典型地，定向的这种凭借参考标记的参考实现，参考标记在眼睛900的术前获得的图像中可识别或者自身位于术前图像中。如果眼睛900的或者其参考标记的这些术前图像与术中获得的图像或参考标记一起记录，即分别包含在其中的结构彼此对应并且确定偏差，从而能够借助记录将凭借术前图像或者参考标记的定向参考转移到术中获得的图像或者其参考标记上。
[0406] 然而，在患者接口600利用触目镜610对接时，通常眼睛900的术前的参考标记的外观或者眼睛900的外观自身发生变化。因此例如出现变形或者出血。因此，术前获得的眼睛900的图像的记录相对于术中的、在人工晶状体(IOL)定向期间获得的眼睛900的图像是有误的。
[0407] 这种误差易发性可以如下所述地被避免：
[0408] 借助用于参考和记录的前述结构和方法，将术前图像相对于眼睛900的图像进行记录，该眼睛的图像在包含触目镜610的患者接口600对接时为了设定短脉冲激光切口被使用。在具有触目镜610患者接口600对接时为了设定短脉冲激光切口使用的眼睛900的图像，此时可以视作为新的参考图像。
[0409] 现在，在短脉冲激光手术之后，即在具有触目镜610的患者接口600对接到眼睛900之后，在触目镜610脱离的状态中，再次拍摄眼睛900的图像。该图像示出了眼睛900中的所有已改变的结构。该图像能够以相同的结构记录为新的参考图像。其在手术的后续过程中、即在人工晶状体(IOL)嵌入时并且在人工晶状体在囊袋910-2中利用在人工晶状体定向期间拍摄的眼睛900的图像定向时记录。由此，人工晶状体的、期望的、凭借眼睛900的术前图像的定向参考能够经由不同图像的记录链传递到人工晶状体的、期望的、凭借嵌入人工晶状体(IOL)时的术中获取的眼睛900的图像的定向参考中。
[0410] 对于在晶状体的之前的短脉冲激光白内障手术中、尤其是飞秒激光白内障手术中的人工晶状体(IOL)的定向的参考，公开以下方法；参见图22：
[0411] (0)利用(通常外部的)诊断系统生成散光眼睛900的第一图像，以用于检测陡峭和/或平坦的轴线并存储第一图像和轴900。
[0412] (1)在具有触目镜610的患者接口600对接到900上时、即根据上述方法对接时，生成用于手术定向的第二图像，以作为参考图像或者眼睛900的具有参考标记的图像；
[0413] (2)在具有触目镜610的患者接口600从眼睛900脱离之后，在触目镜610没有对接到眼睛900上时，拍摄眼睛900的第三眼睛图像
[0414] (3)相对于第二图像记录第三图像；
[0415] (4)在嵌入到眼睛900中的人工晶状体(IOL)对准期间拍摄眼睛900的第四图像；
[0416] (5)相对于第三图像记录第四图像；
[0417] (6)借助于在步骤(3)和(5)中的记录，对准在手术显微镜300中的用于医生的定向辅助件以定向人工晶状体(IOL)。
[0418] 在此，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的上述特征和在各种实施例中说明的特征不仅可以是示例的组合，而且可以以其它组合或单独使用。
[0419] 基于设备特征的描述也类似地适用于相应的方法，而方法特征相应地也构成所述设备的功能特征。
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