DE69024991T2

DE69024991T2 - Vorrichtung für rechnergesteuerte Laserchirurgie

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Publication number: DE69024991T2
Application number: DE69024991T
Authority: DE
Inventors: Nissim Nejat Danon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: EP0391376A1; IL89874A0; US5049147A; DE69024991D1; ATE133324T1; EP0391376B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgie eines Bereichs, umfassend ein Mittel zum Erfassen eines Bilds des Bereichs in Echtzeit, ein Displaymittel zur Sichtwiedergabe des Bilds, und ein computerisiertes bzw. rechnergesteuertes Laserchirurgiemmittel, wobei das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel in einer ersten, Simulationsbetriebsart zum Richten eines Laserbündels niedriger Energie auf den Bereich operativ ist, so daß auf dem Bild eine sichtbare Indikation bzw. Anzeige eines vorher bestimmten Musters des Laserbündelauftreffens auf den Bereich erzeugt wird, und in einer zweiten, chirurgischen Betriebsart zum automatischen Richten eines chirurgischen Laserbündels auf den Bereich für die Laserchirurgie gemäß dem vorher bestimmten Auftreffmuster operativ ist. Diese Einrichtung hat eine besondere Anwendbarkeit auf die ophthalmische Laserchirurgie.
Fast seit ihrer Erfindung sind Laser erfolgreich für die Feinchirurgie, wie die ophthalmische Chirurgie, verwendet worden. Die Feinchirurgie erfordert aufgrund ihrer Natur eine präzise Plazierung des Schnitts oder der Brennstelle des Lasers, um eine irreparable Beschädigung des in Behandlung befindlichen Gewebes zu vermeiden. Laser visieren nur ein kleines Lichtbündel auf das Gewebe, aber die Genauigkeit des Zielens hängt von der Erfahrung des Chirurgen und dem Fehlen einer Bewegung in dem Teil des Bereichs, der behandelt werden soll, ab. Verschiedene Einrichtungen und Techniken für die Laserchirurgie existieren und sind der Patentliteratur beschrieben:
US-A-4 597 649 beschreibt eine Informationsdisplayeinrichtung für ophthalmische Schlitzlampen, worin ein LED-Display zwischen dem Kollimator und dem Okular vorgesehen und zur Sichtwiedergabe von Laseroperationsdaten zusätzlich zu positionellen Daten geeignet ist.
Weiterhin ist eine Einrichtung für die computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgie der oben eingangs erwähnten Art aus WO-A-8 500 010 bekannt, welche eine deckenmontierte Laserchirurgieeinrichtung beschreibt, die ein motorisiertes Mikromanipulator-Zuführungssystem hat, welches mit einem Mikroprozessor für die automatisierte Chirurgie kompatibel ist. Ein eingebautes digitales Fernsehsystem ist für Demonstration, Aufzeichnung oder für die Verwendung als ein Roboterauge in Verbindung mit einem Computer, der zum Steuern der Laserchirurgie verwendet wird, vorgesehen. In dieser Einrichtung wird ein Bild des interessierenden Bereichs auf einem Fernsehmonitor sichtbar gemacht, welches von einer Fernsehkamera mit einem Fernsehsignal davon, was durch ein Mikroskop beobachtet wird, geliefert wird. Weiterhin wird eine sichtbare Indikation bzw. Anzeige eines vorher bestimmten Musters des Laserbündelauftreffens durch ein Niedrigenergie-Laserbündel aufgrund der Tatsache erzeugt, daß ein Ziellaser vorgesehen ist, dessen Niedrigenergiebündel über Spiegel auf den interessierenden Bereich gerichtet und durch Bewegen von einem dieser Spiegel, wo gewünscht, visiert wird, wobei Positionierungs-Schrittschaltmotoren in der Steuereinrichtung enthalten sind und das von dem Ziellaser erzeugte Auftreffmuster in dem Beobachtungsbereich des Mikroskops erscheint, welcher, wie oben erwähnt, mittels der Fernsehkamera auf dem Femsehmonitor sichtbar gemacht wird.
US-A-4 638 800 beschreibt ein Laserbündel-Chirurgiesystem, das eine Kanüle aufweist, welche einen Weißlichtkanal und einen Kohlendioxidlaserlichtkanal trägt. US-A-4 686 992 beschreibt einen ophthalmischen Bündelrichter, der eine automatische Zentrierungseinrichtung hat.
US-A-4 722 056 beschreibt Bezugsdisplaysysteme für das Überlagerns eines tomographischen Bilds auf die Brennebene eines arbeitenden Mikroskops.
US-A-4 538 608; US-A-4 669 466; US-A-4 665 913 und US-A-4 718 418 sowie US-A-4 729 372 beziehen sich alle auf die ophthalmologische Laserchirurgie.
US-A-4 672 963 beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren für die computergesteuerte Laserchirurgie. Das Computersystem liefert eine mit Ultraschallmitteln erfaßte Darstellung von Gewebe innerhalb des Patienten. Der bedienende Physiker sieht eine Eingabe vor, indem er das zu bestrahlende Gewebe mit einem Lichtstift in den Computer einschreibt. Das Computersystem steuert dann sowohl die Dauer als auch die Intensität des Laserimpulses, um eine Gewebezerstörung zu bewerkstelligen. Das System hängt von der Eingabe von dem bedienenden Physiker während der chirurgischen Operation zum Definieren der zu bestrahlenden Bereiche und zum Positionieren der Laserführung ab. Außerdem hängt das System von Ultraschallmitteln für dessen Bilderfassung ab.
B. Jean, et al. diskutieren in einem Aufsatz "Eye Tracking for Image Stabilization" in Lasers in Ophthalmology, ein System für die Echtzeitverfolgung von Augenbewegungen und die Bildstabilisierung. Das System verfolgt effektiv Augenstrukturen auf der Retina und in dem vorderen Auge; jedoch ist es nicht dahingehend operativ, daß es eine Chirurgie ausführt. Das in dem Aufsatz beschriebene System beinhaltet nicht die Verfahren des Auslösens eines Laserbündels auf einen Zielpunkt, des Überprüfens, daß der Abbrand richtig plaziert worden ist, und des Bewegens zu dem nächsten Zielpunkt, welche für ein automatisches chirurgisches Lasersystem notwendig sind.
Die vorliegende Erfindung strebt danach, eine computerisierte bzw. rechnergesteuerte Echtzeitchirurgieeinrichtung für die Verwendung in der Laserchirurgie zur Verfügung zu stellen.
Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art für die computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgie eines Bereichs zur Verfügung gestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß in der ersten, Simulationsbetriebsart der Niedrigenergie-Laser automatisch das vorher bestimmte Muster des Laserbündelauftreffens verfolgt bzw. aufnimmt, wodurch die genannte sichtbare Indikation bzw. Anzeige auf dem vorher bestimmten Muster, das auf dem Bild dargestellt wird, überlagert wird.
Es wird demgemäß gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung für die computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgie zur Verfügung gestellt, umfassend eine Einrichtung zum Wiedergeben eines visuell wahrnehmbaren Bilds des Bereichs der Chirurgie in Echtzeit, eine Einrichtung zum Wiedergeben einer Simulation der Wirkungen der vom Operateur angegebenen laserchirurgischen Vorgänge auf dem Bereich des chirurgischen Eingriffs in Überlagerung über dem visuell wahrnehmbaren Bild, und eine automatisierte Einrichtung zum Ausführen der vom Operateur angegebenen laserchirurgischen Vorgänge nachfolgend auf die Sichtwiedergabe derselben.
Weiter umfaßt gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die Einrichtung für die Wiedergabe eines visuell wahrnehmbaren Bilds des Bereichs des chirurgischen Eingriffs in Echtzeit eine Einrichtung für die Bilderfassung, welche vorzugsweise einen elektromagnetischen Strahlungssensor verwendet, wie einen, der auf sichtbares Licht anspricht. Alternative Ausführungsformen der Einrichtung für die Bilderfassung können Ultraviolettlicht-, Infrarotlicht-, Röntgenstrahlen-, Gammastrahlen- oder Kernmagnetresonanz-(NMR)-Abbildung oder eine geeignete Kombination hiervon verwenden. Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung für die Bilderfassung enthält computerisierte bzw. rechnergesteuerte Tomographie, und eine noch weitere Ausführungsform enthält katheterbasierende Abbildungssysteme.
Weiter umfaßt gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die Einrichtung zur Wiedergabe in Überlagerung eine Einrichtung zum Übertragen von Niedrigenergie-Laserenergie (d.h. einen He-Ne-Laser) über im wesentlichen denselben optischen Weg, der nachfolgend von der Energie des Höherenergie- Lasers durchlaufen werden soll, welche die vom Operateur angegebenen laserchirurgischen Vorgänge erzeugt. Es ist erkennbar, daß sich die Bezeichnungen "Höherenergie-Laser" und "Hochenergielaser", wie sie hier verwendet werden, auf einen chirurgischen Laser beziehen. Die Bezeichnungen werden dazu benutzt, um den chirurgischen Laser höherer Leistung von dem Laser niedrigerer Energie, der auch in der vorliegenden Erfindung enthalten ist, zu unterscheiden.
Zusätzlich wird gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eine Einrichtung für die Eingabe von Operateur-Instruktionen zum Einstellen der Parameter der vom Operateur angegebenen laserchirurgischen Vorgänge zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise wird in dieser Einrichtung ein Lichtschreiber bzw. Lichtstift verwendet, welcher interaktiv mit der Einrichtung zur Sichtanzeige angewandt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird eine Maus oder ein Cursor verwendet.
Außerdem umfaßt gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die automatisierte Einrichtung zum Ausführen der von dem Operateur angegebenen laserchirurgischen Vorgänge eine Einrichtung zum Verfolgen der Wirkungen der chirurgischen Vorgänge, die bereits ausgeführt worden sind, und zum Vergleichen derselben in Echtzeit mit den Angaben des Operateurs hierfür.
Weiter umfaßt gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die automatisierte Einrichtung außerdem eine Einrichtung zum Anwenden von vorbestimmten Kriterien auf die Wirkungen der bereits ausgeführten chirurgischen Vorgänge.
Außerdem wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren für die computerisierte bzw. rechnergesteuerte Chirurgie zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte des Simulierens der Wirkungen der vom Operateur angegebenen laserchirurgischen Vorgänge auf einem Bereich der Chirurgie, des automatischen Abstimmens der Parameter eines Bündels eines chirurgischen Lasers, des automatischen Zielens des chirurgischen Laserbündels auf jeden Punkt der Stelle des chirurgischen Eingriffs, der Niedrigenergie-Auslösung des He- Ne-Lasers auf einem von dem Operateur angegebenen chirurgischen Punkt, um dadurch sicherzustellen, daß der chirurgische Laser richtig gerichtet ist und der Hochenergie-Auslösung des chirurgischen Lasers auf die von dem Operateur angegebene Stelle des chirurgischen Eingriffs zur Behandlung der Stelle.
Zusätzlich umfaßt das Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Schritte des Verfolgens der Wirkungen der bereits ausgeführten chirurgischen Vorgänge und des Vergleichens der Wirkungen der bereits ausgeführten chirurgischen Vorgänge in Echtzeit mit den Operateurangaben hierfür. Das Verfahren wendet vorzugsweise vorbestimmte Kriterien auf die Wirkungen der bereits ausgeführten chirurgischen Vorgänge an. Das Verfahren umfaßt zusätzlich einen Schritt des Eingebens von Operateurinstruktionen für das Einstellen der Parameter des vom Operateur angegebenen chirurgischen Eingriffs.
Weiter können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gewisse Operationen, die automatisch ausgeführt werden, manuell ausgeführt werden, jedoch mit der Ausnahme des automatischen Verfolgens des vorbestimmten Musters des Laserbündelauftreffens in der ersten, Simulationsbetriebsweise und des automatischen Richtens des chirurgischen Laserbündels auf den Bereich für die Laserbündelchirurgie gemäß dem vorher bestimmten Auftreffmuster in der zweiten, chirurgischen Betriebsweise, wie im Anspruch 1 definiert ist. Solche manuelle Operationen können das Visieren des chirurgischen Bündels und das Abstimmen der Bündelparameter umfassen, soweit sie nicht innerhalb der durch den Anspruch 1 definierten automatischen Vorgänge sind.
Noch weiter umfaßt gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Schritt des automatischen Visieren die Schritte der Erfassung eines Bilds, der Identifizierung der Orte von Bezugsstellen in dem Bild, die vorher in dem Schritt des Eingebens definiert worden sind, des Identifizierens der Orte einer Zielstelle aus den Bezugsstellen und des Bewegens des chirurgischen Laserbündels, um dadurch die Zielstelle anzuvisieren. Vorzugsweise sind die Bezugsstellen Merkmale in dem Bild. Es ist erkennbar, daß sich die Bezeichnung "Zielstelle" generell auf den nächsten abzubrennenden Ort bezieht anstatt auf einen Ort, der speziell durch den Operateur definiert ist.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verständlich und erkennbar aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnungen betrachtet wird, worin:
Fig. 1 eine funktionelle Blockschaltbilddarstellung eines rechnergesteuerten Laserchirurgiesystems ist;
Fig. 2 und 3 Blockschaltbilddarstellungen von zwei möglichen Konfigurationen eines rechnergesteuerten Laserchirurgiesystems sind, die gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung aufgebaut sind; und
Fig. 4 eine Ablaufdiagrammdarstellung einer automatischen Technik zum Ausführen der Laserchirurgie unter Verwendung der Einrichtung der Fig. 1 ist.
In der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden einige manuell oder halbautomatisch ausgeführte Operationen beschrieben oder angegeben. Nur insofern, als derartige manuelle oder halbautomatische Operationen innerhalb des Bereichs des Anspruchs 1 sind, welcher definiert, daß
(a) in der ersten, Simulationsbetriebsart der Niedrigenergie- Laser automatisch das vorher bestimmte Muster des Laserbündelauftreffens verfolgt bzw. aufnimmt, wodurch die sichtbare Indikation bzw. Anzeige auf dem genannten vorher bestimmten Muster, das auf dem Bild dargestellt wird, überlagert wird, und
(b) in der zweiten, chirurgischen Betriebsart das computerisierte bzw. rechnergesteuerte chirurgische Lasermittel zum automatischen Richten des chirurgischen Laserbündels auf den genannten Bereich für die Laserchirurgie gemäß dem genannten vorher bestimmten Auftreffmuster operativ ist;
beziehen sich diese manuellen oder halbautomatischen Operationen bzw. Vorgänge auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In den Fällen, in denen solche manuellen oder halbautomatischen Operationen bzw. Vorgänge nicht innerhalb des obigen Bereichs des Anspruchs 1 sind, veranschaulichen sie einige zusätzliche Abwandlungen oder Betriebsarten, welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind.
Die bevorzugte Ausführungsform des computerisierten bzw. rechnergesteuerten chirurgischen Lasersystems der vorliegenden Erfindung umfaßt die ophthalmologische Chirurgie. Jedoch ist es durch die Fachleute erkennbar, daß das System der Erfindung nicht auf die ophthalmologische Chirurgie beschränkt ist.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, welche funktionell ein rechnergesteuertes Laserchirurgiesystem veranschaulicht. Das System umfaßt zwei Haupt-Untersysteme, ein SLS (Chirurgie-Laser-Untersystem) 10 und ein SLACS (Chirurgie-Laser-Betätigungseinrichtungs- und -Steuer-Untersystem) 12.
Das SLS-Untersystem 10 kann jedes geeignete, kommerziell verfügbare chirurgische Lasersystem umfassen. Es umfaßt typischerweise eine oder mehrere BDD (Strahlabgabeeinrichtungen) 14 und eine Lasereinheit 16, welche eine OCU (Operationssteuereinheit) 18 umfaßt, sowie wenigstens einen Laserkopf 20, der typischerweise sowohl einen He-Ne-Niedrigenergie-Anvisierungskopf 20a, welcher für das Zielen bzw. Visieren eines chirurgischen Laserbündels brauchbar ist, und einen chirurgischen Ar-Laser 20b umfaßt, und eine Sensoreinheit 21.
Das SLACS-Untersystem 12 umfaßt typischerweise eine CCM (Zentrale Berechnungs- und Datenmanagement)-Einheit 22, welche für die Gesamtdaten- und Systemverwaltung des gesamten Laserchirurgiesystems verantwortlich ist. Die Software, welche die CCM 22 betreibt, umfaßt typischerweise Module zum Definieren der systemweiten Variablen und Prioritäten für die verschiedenen Softwareaufgaben, zum Verfolgen des Bündelorts und zum Erzeugen der Befehle, welche die Operationen des SLS-Untersystems 10 steuern, und zum Diagnostizieren und Testen des Systems. Die Software der CCM 22 liefert zusätzlich Zeitsteuerungs- und Triggerausgangsgrößen an die verschiedenen Blocks und Einheiten des Systems, wie nachstehen beschrieben wird.
Ein Softwaremodul der CCM 22, das Diagnostik- und Einbautest- Modul ist typischerweise für alle die automatischen Überprüfungen verantwortlich, die notwendig sind, um sicherzustellen, daß das System richtig arbeitet. Die beiden Hauptgruppen von Überprüfungen, welche durch dieses Modul ausgeführt werden, sind Justageprüfungen, bevor das Bündel abgegeben wird; und On-Line-Prüfungen, um sicherzustellen, daß das System gemäß den Instruktionen des Operateurs arbeitet.
Ein MMI-(Mann-Maschine-Schnittstellen)Block 24 ist mit der CCM 22 verbunden. Der MMI 24 sieht eine Schnittstelle zwischen der Bedienungsperson des Systems und dem SLACS-Untersystem 12 vor, so daß demgemäß die Bedienungsperson befähigt wird, die Operationsparameter einzustellen und einzugeben sowie die chirurgische Behandlung betreffende Rückkopplung zu empfangen, und zwar mittels peripherer Einheiten, wie einer Kathodenstrahlröhren-(CRT)Sichtanzeige 26, die bei der Verbindung mit dem Benutzer brauchbar ist, einem Lichtschreiber 28 und einem Drucker 30. Es ist erkennbar, daß der Lichtschreiber 28 als eine Maus oder irgendeine andere geeignete Eingabeperipherie ausgeführt sein kann.
Speziell sammelt der MMI 24 die Betriebsparameter des SLS-Untersystems 10 durch die Tastatur und/oder funktionelle Tasten; nimmt die Befehle der Bedienungsperson für die Systemsteuerung an, im besonderen für die Abbildung und die Bündelabgabe; sammelt Lichtschreiberinformationen; sammelt On-Line-Parameter- Modifikationen, die von der Bedienungsperson vorgenommen worden sind; stellt das Bild der Operationsorts, des interessierenden Bereichs, der, wie nachstehend beschrieben, begrenzt ist, dar, sowie Parameterwerte, wie sie von der Bedienungsperson eingestellt sind, und Warn- und Alarmansagen; erzeugt Hartkopien der Daten für die Dokumentation; und sammelt generell und gibt generell alle Daten wieder, die jeweils in das System eintreffen und aus dem System hinausgehen, und zwar mittels der peripheren Einheiten.
Eine IAU (Bilderfassungseinheit) 34 umfaßt typischerweise eine Elektronikkamera und eine Beleuchtungs-Untereinheit nach dem Stande der Technik. Eine IAU-Schnittstellen-(IAU I/F)Einheit 36 verbindet die IAU 34 mit den verschiedenen Blocks und Einheiten des SLACS-Untersystems 12 und sieht eine Schnittstelle dazwischen vor. Die IAU I/F 36 umfaßt typischerweise einen A/D-Umsetzer und arbeitet typischerweise bei 20 MHz. Ein Softwaremodul, das typischerweise in der CCM 22 vorhanden ist und von der CCM 22 gesteuert wird, sammelt von der IAU I/F 36 Information, welche den abgebildeten Bereich betrifft und arrangiert sie in Datenstrukturen für die weitere Verarbeitung. Die IAU 34 ist gemäß Echtzeitinstruktionen positioniert und ausgerichtet, welche durch die Bedienungsperson über den MMI 24, die CCM 22 und die IAU I/F 36 übertragen werden. Die IAU 34 hat typischerweise fünf Freiheitsgrade der Bewegung, welche sie befähigen, für Echtzeitverfolgung positioniert und ausgerichtet zu werden. Die fünf Freiheitsgrade können mechanisch vorgesehen sein, oder sie können optisch mittels eines Satzes der Linsen vorgesehen sein, welche Teil der IAU 34 sind. In der letzteren Ausführungsform sehen die Linsen eine Bewegung in den drei Translationsrichtungen vor, und die übrigen zwei Freiheitsgrade, die Winkelbewegung, sind mechanisch vorgesehen. Nach der Positionierung und Ausrichtung erfaßt die IAU 34 das Bild des interessierenden Bereichs in dem Auge des Patienten gemäß den Abbildungsparametern, die von dem MMI 24 über die CCM 22 und die IAU I/F 36 empfangen worden sind.
Die IAU 34 ist zusätzlich direkt mit einer zweiten Kathodenstrahlröhren-(CRT)Sichtwiedergabeeinrichtung 40 für den Zweck verbunden, dem Chirurgen das Bild des interessierenden Bereichs darzustellen.
Eine IPU (Bildverarbeitungseinheit) 38 umfaßt typischerweise die Hardware, die für die Ausführung der Bildverarbeitungssoftware notwendig ist, welche in der CCM 22 vorhanden ist. Die Bildverarbeitungssoftware verarbeitet typischerweise ein Bild, das von dem IAU I/F-Modul gesammelt worden ist. Das Bild wird typischerweise mit vorherigen Bildern verglichen, und die Differenzen werden analysiert, um die Wirkung der chirurgischen Behandlung zu beurteilen. Die Bildverarbeitungssoftware hat demgemäß zwei Hauptaufgaben, nämlich den Chirurgen mit einer numerischen und graphischen Echtzeitanalyse und -Rückkopplung von dem Chirurgieort zu versorgen und die Information über den Bereich, der behandelt worden ist, aufrechtzuerhalten.
Das von der IAU 34 erfaßte Rohbild wird von ihr über die IAU I/F 36 zur IPU 38 übertragen. Die IPU 38 verarbeitet dann das Rohbild, wie nachstehend beschrieben ist, und es wird dann zur CCM 22 übertragen.
Ein SLS-Schnittstellen-(SLS I/F)Block 32 verbindet die SLS 10 und SLACS 12-Untersysteme miteinander. Er empfängt Signale, welche Operationsparameter des SLS-Untersystems 10 repräsentieren, wie Bündelausrichtung und -positionierung, wie sie von der Bedienungsperson über den MMI 24 eingestellt sind. Sie macht alle notwendigen Korrekturen und betätigt dann den Laserkopf 20 über die OCU 18 und die BDD-Einheit 14. Außerdem sammelt sie Echtzeit-Rückkopplungsdaten von dem SLS-Untersystem 10.
Alle die Justage- und On-Line-Messungen, welche die Bündelparameter betreffen, ausgenommen das Fokussierungssystem, werden vorzugsweise von den elektrooptischen Einrichtungen ausgeführt, die in dem Laserkopf 20 installiert sind, welcher sie dann über die SLS I/F 32 zurück zu dem SLACS-Untersystem 12 überträgt. Dieses stellt sicher, daß das zu dem interessierenden Bereich abgegebene Bündel konstant überwacht und auf den Betriebsbedingungen, die von der Bedienungsperson eingestellt sind, gehalten wird.
Das SLACS-Untersystem 12 steuert die Bündelricht-, Bündelfokussierungs- und die Abtastfunktionen der BDD 14 gemäß den Anfangsparametern, die von der Bedienungsperson eingegeben worden sind, und gemäß den On-Line-Echtzeitinformationen, die von der IPU 38 zur CCM 22 übertragen werden. Zu diesem Zweck hat die BDD 14 typischerweise fünf Freiheitsgrade der Bewegung, die es ermöglichen, daß das Bündel in drei Dimensionen visiert, positioniert wird und abtastet. Die fünf Freiheitsgrade können mechanisch vorgesehen sein, oder sie können optisch mittels eines Satzes der Linsen vorgesehen sein, welche Teil der BDD 14 sind. In der letzteren Ausführungsform sehen die Linsen eine Bewegung in den drei Translationsrichtungen vor, und die übrigen beiden Freiheitsgrade, die Winkelbewegung, sind mechanisch vorgesehen.
Wie oben beschrieben, sind das SLS 10- und SLACS 12-Subsystem mechanisch und elektronisch schnittstellenmäßig verbunden, um ein integratives System zu bilden, welches das SLACS-Untersystem 12 befähigt, die vollständige Steuerung der Funktionen des SLS-Untersystems 10 zu übernehmen. Das SLACS-Untersystem 12 hat vorzugsweise mehrere Betriebsarten, welche bestimmen, bis zu welchem Grad es aktuell die Funktionen des SLS-Untersystems steuert. Es folgt hier eine Beschreibung einer typischen Reihe solcher Betriebsarten.
In der automatischen Betriebsart sind alle die Komponenten des Systems im wesentlichen verbunden, wie oben beschrieben ist. Die CCM 22 steuert und inspiziert alle Operationen des Systems gemäß Anfangsparametern und Instruktionen, die von der Bedienungsperson eingegeben sind, und gemäß Echtzeit-On-Line-Rückkopplung von der IPU 38 und dem SLS-Untersystem 10.
In der halbautomatischen Betriebsweise ist die Verbindung zwischen der BDD 14 und der SLS I/F 32 auf die Übertragung der Rückkopplung von der BDD 14 zu der SLS I/F 32 beschränkt. Das Richten und Positionieren der BDD 14 wird manuell, vorzugsweise durch den Chirurgen, ausgeführt und nicht durch das SLACS-Untersystem 12. Jedoch hält in dieser Betriebsart das SLACS-Untersystem 12 die Steuerung der Bündelparameter des SLS-Untersystems 10 aufrecht. In der halbautomatischen Betriebsart wird die Auslösung des chirurgischen Laserkopfs 20b typischerweise erst ausgeführt, nachdem eine Testauslösung des Visierlaserkopfs 20a sicherstellt, daß die manuelle Positionierung richtig ist.
In der manuellen Betriebsart ist die Verbindung der BDD 14 und der OCU 18 mit der SLS I/F 32 auf die Übertragung von Rückkopplung von der BDD 14 und der OCU 18 zu der SLS I/F 32 beschränkt. Alle Funktionen und Operationen des SLS-Untersystems 10 werden manuell gesteuert und ausgeführt, vorzugsweise durch den Chirurgen. In dieser Betriebsart funktioniert das SLACS- Untersystem 12 effektiv als ein computerisiertes bzw. rechnergesteuertes System für die visuelle Inspektion und die Echtzeitrückkopplungsübertragung. Wie in der halbautomatischen Betriebsweise löst der Chirurg typischerweise den chirurgischen Laserkopf 20b erst aus, nachdem eine Testauslösung des Visierlaserkopfs 20a sicherstellt, daß die manuelle Positionierung richtig ist.
In der Diagnosebetriebsweise gibt es überhaupt keine Verbindung untereinander zwischen dem SLS 10- und dem SLACS 12-Untersystem. In dieser Betriebsweise funktioniert das SLACS-Untersystem 12 effektiv als ein einfaches computerisiertes bzw. rechnergesteuertes Sichtsystem.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, welche eine Ausführungsform des rechnergesteuerten Laserchirurgiesystems zeigt, basierend auf einem Personalcomputer 42, wie einem IBM AT, der typischerweise einen Coprozessor, einen Terminal und einen Druckeradapter umfaßt, einen Floppy- und Festplattenadapter sowie einen Eingangsadapter für Eingangselemente, wie eine Maus, einen Trackball oder einen Lichtschreiberadapter. Eine Beschleuniger- und Speicherexpansionskarte 44, wie die IN- BOARD-386, die von Intel hergestellt ist, ist typischerweise inbegriffen, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern. Der Personalcomputer 42, der mit den angemessenen Eingangs-/Ausgangselementen verbunden ist, dient typischerweise als die CCM 22, der MMI 24 und die Eingangs-/Ausgangselemente CRT 26, Lichtschreiben 28 und Drucker 30 in der funktionellen Beschreibung, und sein Bus 43 dient dazu, die nachstehend beschriebenen Komponenten zu verbinden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird der interessierende Bereich typischerweise mittels einer elektronischen Kamera 46, wie der CAM 3000/CCD 3000 von Fairchild abgebildet, die eine 30-Einzelbilder-pro-Sekunde-interne Taktzeitgebung hat und als die IAU 34 dient. Ein Monitor 48 mit mittlerer Auflösung, wie der CONRAC 2600 von CONRAC macht das Bild für den Operateur sichtbar, so daß er demgemäß als die CRT 40 der funktionellen Beschreibung dient. Ein Einzelbildgrabber bzw. -greifer und Einzelbildverarbeiter 50, wie der MVP-AT von Matrox Electronic Systems aus Quebec, Kanada, verarbeitet das von der Kamera 46 empfangene Bild. Um die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Bildverarbeiters 50 zu erhöhen und seine Fähigkeiten in Operationen, wie Binärmusteranpassung und Merkmalsextraktion, Farbklassifizierung und Abstandsbestimmung zu erweitern, ist typischerweise ein Schnellanordnungsprozessor 52, wie der MVP-NP von Matrox, inbegriffen. Der Einzelbildgrabber bzw. -greifer und Einzelbildverarbeiter 50 wie auch der Schnellanordnungsprozessor 52 dienen typischerweise als eine Kombination der IPU 38 und der IAU I/F 36.
Die Lasereinheit 16 umfaßt in der vorliegenden Ausführungsform einen Laser 54, umfassend sowohl einen Ar-Hochenergie-Chirurgielaserkopf 53 als auch einen He-Ne-Niedrigenergie-Visierlaserkopf 55, und ein Allgemeinzweck-Digitaleingangs-/-Ausgangs- Modul 56. Der Laser 54 ist typischerweise der Ar-Laser 920 von Coherent Inc. aus Palo Alto, Kalifornien, USA, und das Eingangs-/Ausgangs-Modul 56 ist typischerweise das PCI-20004M von Burr Brown aus Tucson Arizona, USA, welches als die OCU 18 wie auch als die SLS I/F 32 dient. Das Modul 56 steuert typischerweise den generellen Betrieb des chirurgischen Lasers 54, wobei es dessen Funktion und Parameter steuert.
In der vorliegenden Ausführungsform umfaßt die BDD 14 fünf Schrittschaltmotoren 58, wie den MO-103-Schrittschaltmotor und den ST-143-Schrittschaltmotortreiber von Alpha Products aus Darien, Connecticut, USA, und fünf Schrittschaltmotorsteuereinrichtungen 60, wie die SC-149 auch von Alpha Products, um sicherzustllen, daß es möglich ist, jedes der beiden Laserbündel auf irgendeine Stelle des interessierenden Bereichs zu positionieren. Jeder Motor 58 erzeugt Bewegung in nur einer der x-, y-, z-, Neigungs- oder Gierrichtung. In einer anderen Ausführungsform sind nur drei Motoren 58 und drei Steuereinrichtungen 60 inbegriffen; die Wahl zwischen den beiden Ausführungsformen hängt von der Anzahl der Freiheitsgrade ab, die benötigt werden, um alle Zielstellen in dem interessierenden Bereich zu erreichen.
Eine alternative Ausführungsform des rechnergesteuerten chirurgischen Lasersystems, welche mit einer schnelleren Geschwindigkeit arbeitet als jene, die oben beschrieben worden ist, ist in Fig. 3 veranschaulicht. Sie basiert typischerweise auf einem ME-Bus 62, der mit einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 64 verbunden ist, wie der MVME-1334 von Motorola. In dieser Ausführungsform sind ein Terminal 66, wie der VISUAL 603 von Visual Technology von Tewksbury, Massachusetts, USA, sowie ein Drucker 68, wie der EPSON FX-80 von Epson, und eine RS232 Ausgangsmaus oder ein Lichtschreiber 70, wie der FT-156 mit PXL-350 von FTG Data Systems von Stanton, Kalifornien, USA, typischerweise mit der CPU 64 verbunden. Wie in der vorherigen Ausführungsform kombiniert die CPU 64 die Aufgaben der CCM 22, des MMI 24 und der Eingangs-/Ausgangselemente CRT 26, Lichtschreiber 28 und Drucker 30.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektronikkamera 72, welche die Aufgaben der IAU 34 ausführt, typischerweise der Elektronikkamera 46 äquivalent.
Die Bildverarbeitungsaufgaben der IPU 38 wie auch die Schnittstellenaufgaben der IAU I/F 36 für die zweite Ausführungsform der Erfindung werden typischerweise ausgeführt von einer regulären Video-Eingangs-/-Ausgangssteuerkarte 74, wie der DIGIMAX von Data Cube aus Peabody, Massachusetts, USA, einer Einzelbildspeicherkarte 76, wie der FRAME STORE von Data Cube, und einem sehr schnellen Digitalsignalverarbeiter bzw. -prozessor 78, wie dem EUCLIDE von Data Cube. Der Digitalsignalverarbeiter bzw. -prozessor 78 führt typischerweise die gewünschten Bildverarbeitungsalgorithmen durch, während die Einzelbildspeicherkarte 76 die Bildinformation speichert und eine gewisse Datenmanipulation ausführt.
Wie in der vorherigen Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Lasereinheit 16, einen Laser 72, umfassend sowohl einen Ar- Hochenergie-Chirurgielaserkopf 71 und einen He-Ne-Niedrigenergie-Visierlaserkopf 73, und einen Allgemeinzweck-Digital-Eingangs-/-Ausgangstreiber 74, welcher typischerweise als die OCU 18 wie auch die SLS I/F 32 dient, welcher die Funktion und Parameter des chirurgischen Lasers steuert. In der vorliegenden Ausführungsform ist der chirurgische Laser 72 typischerweise von der gleichen Art wie jener der vorherigen Ausführungsform der Erfindung, während der Eingangs-/Ausgangstreiber 74 typischerweise der MPV 940 von Burr Brown mit dem ACX 946-Digital- I/O-Treiber von Burr Brown, der daran angebracht ist, ist.
Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform umfaßt die BDD 14 fünf Schrittschaltmotoren 78, typischerweise von der gleichen Art wie vorher beschrieben, und fünf Schrittschaltmotorsteuereinrichtungen 76, typischerweise von der gleichen Art wie vorher beschrieben. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform ist es für die BDD 14 möglich, drei Schrittschaltmotoren und drei Schrittschaltmotorsteuereinrichtungen zu umfassen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bildmonitor 18, welcher die Aufgaben der CRT 40 in Fig. 1 ausführt (d.h Wiedergabe des Bilds des interessierenden Bereichs) von der gleichen Art wie in der vorherigen Ausführungsform.
Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, welche in Ablaufdiagrammform eine automatische Betriebsart der oben beschriebenen Einrichtung veranschaulicht. Die halbautomatische alternative Betriebsart, die oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist, folgt dem in Fig. 4 veranschaulichten Ablaufdiagramm nur für die Eingabe und die Aufrechterhaltung der Bündelparameter, wie nachstehend beschrieben ist. Die manuelle alternative Betriebsart, die oben mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben ist, folgt nicht dem Ablaufdiagramm, noch tut dieses die Diagnosebetriebsart.
In dem ersten Schritt, der mit 100 bezeichnet ist, wird das System eingeschaltet, und die Betriebssoftware wird automatisch geladen.
In dem Schritt 110 schaltet die System automatisch das SLACS 12- und das SLS 10-Untersystem ein und führt einen BIT (eingebauten Test) aus, eine Reihe von all den Tests, die notwendig sind, sicherzustellen, daß alle Komponenten des Systems in richtiger Arbeitsordnung sind. In dem Fall, daß dieses nicht der Fall ist, gibt das System eine Botschaft mit der Wirkung wieder, daß die Testergebnisse negativ waren, und bewegt sich dann zum Schritt 410, um den Systembetrieb zu stoppen.
Wenn alle Komponenten tatsächlich in Ordnung sind, geht das System automatisch zum Schritt 115 weiter, in welchem ein Nullabgleich und eine Kalibrierung der Instrumentenkomponenten in dem System ausgeführt werden.
Im Schritt 116 wird ein Bild des interessierenden Bereichs auf einem der Monitore des Systems, vorzugsweise auf dem Bildmonitor CRT 40, wiedergegeben. Das dargestellte Bild ist vorzugsweise identisch mit dem, was der Operateur durch eine Sichteinheit sehen kann.
Das System geht dann automatisch zum Schritt 120 weiter. In diesem Stadium wird der Operateur aufgefordert, die Betriebsparameter einzustellen, welche vorzugsweise die gewünschte Laserbündelenergie; die Fleckgröße, den Minimalabstand zwischen den Abbränden; die Operationsortgrenzen oder Abbrände und kritischen Stellen, wie Blutgefäße, Fovea etc. umfassen. Die von dem Operateur eingestellten Parameterwerte werden vorzugsweise danach auf einem der Monitore, typischerweise der CRT 26, des Systems wiedergegeben.
Außerdem wird die diskrete oder kontinuierliche Betriebsweise des Lasers gewählt. In der diskreten Betriebsweise, die typischerweise in der Pan-Retinal-Fotokoagulation (PRP) angewandt wird, gibt es mehrere Zielstellen, von denen jede den Ort repräsentiert, an welchem ein Abbrand ausgeführt wird. In der kontinuierlichen Betriebsart, die typischerweise in der Fotobestrahlungs-Therapie (PRT) angewandt wird, gibt es nur eine Zielstelle, welche den gesamten Operationsbereich repräsentiert, den das Laserbündel in einer allgemein kontinuierlichen Art und Weise abtastet.
Nachdem die Parameter eingestellt sind, wird der Operateur aufgefordert, die äußerste Grenze des Orts, der der Operation unterworfen wird, zu begrenzen, vorzugsweise auf dem Schirm des Bildmonitors, wo das Bild des interessierenden Bereichs wiedergegeben wird und mittels eines Lichtschreibers oder Cursors. In der gleichen Art und Weise kann der Operateur vorzugsweise Unterbereiche innerhalb der vorher begrenzten äußersten Grenze begrenzen, wenn er das so wünscht. Dem Operateur wird vorzugsweise erlaubt, Blutgefäße als Begrenzungslinien zu benutzen. Demgemäß wird ein Netzwerk auf dem Schirm definiert.
Der Operateur wird dann aufgefordert, den Minimalabstand zwischen dem Abbrandmuster und den Begrenzungslinien einzustellen, so daß demgemäß Sicherheitszonen um die begrenzenden Linien vorgesehen werden.
Schließlich wird der Operateur aufgefordert, die Systembetriebsweise aus automatisch, halbautomatisch oder manuell zu wählen. Die Systembetriebsweise kann auch zu jeder Zeit während des Systembetriebs durch Niederdrücken einer Systembetriebsweisentaste auf der Tastatur des MMI 24 (Fig. 1) geändert werden.
Demgemäß sind bei der Vollendung des Schritts 120 die Systembetriebsweise, die Laserparameter, der Operationsbereich und die Operationsunterbereiche, die Operationsweise und die Operationsbedingungen vorzugsweise alle bestimmt worden, und das System ist für einen Simulationslauf bereit.
In dem Simulationslauf, der als Schritt 130 bezeichnet ist, betreibt das System automatisch den Niedrigenergie-Laserkopf 20a, einen Laser von genügend niedriger Leistung so, daß er unter dem Schwellwert einer biologischen Schädigung ist. Der Laser 20a verfolgt das von dem Operateur definierte Netzwerk in dem interessierenden Bereich. Ein Bild des verfolgten Netzwerks erscheint dann, dem vorher durch den Operateur definierten Netzwerk überlagert, auf dem Schirm des Bildmonitors, der CRT 40. Dieses befähigt den Operateur, die Korrelation zwischen dem von dem System verfolgten Netzwerk und dem Netzwerk, das er vorher selbst definiert hat, zu verifizieren.
Der Simulationslauf umfaßt typischerweise die folgenden Schritte, die nachstehend im Detail beschrieben sind; Definieren eines Bereichsprioritätssystems (Schritt 155), Wählen eines gegenwärtigen Operationsbereichs (Schritt 170), Vorverarbeiten eines Bilds des Bereichs, um den Ort der Bereichsgrenzen in dem Bild zu identifizieren (Schritt 175), Auswählen der Arbeitsparameter, wie im Schritt 120 definiert, die sich auf den gegenwärtigen Bereich beziehen (Schritt 180), Erfassen und Vorverarbeiten eines Bilds (Schritte 220 bis 225), Identifizieren der Koordinaten einer Zielstelle in dem gegenwärtigen Bild (Schritte 230 bis 245), Visieren des SLS-Bündels auf die gegenwärtige Zielstelle (Schritt 247 bis 255), und Auslösen auf die Zielstelle mit einem Niedrigenergie-Laserbündel (Schritt 300). Die Reihe der Schritte 225 bis 300 wird wiederholt, bis die Mehrzahl der Zielstellen längs der Grenzen des gegenwärtigen Bereichs verfolgt worden ist. Die Reihe der Schritte 170 bis 300 wird wiederholt, bis die Grenzen der Mehrzahl der Bereiche verfolgt worden sind.
Im Schritt 135 wird der Operateur gefragt, ob die Korrelation zwischen dem Netzwerk, das er definiert hat, und dem Netzwerk, das von dem System verfolgt worden ist, zu seiner Zufriedenheit ist oder nicht. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt das System entweder automatisch oder manuell zu dem Stadium des Schritts 120 zurück, in welchem das Netzwerk definiert wird, um seine Grenzen und/oder seine Untergrenzen erneut zu definieren.
Wenn die Antwort des Operateurs auf die ihm im Stadium 135 gestellte Frage bejahend ist, geht das System entweder automatisch oder manuell zum Schritt 150 weiter, der nachstehend beschrieben ist.
Im Schritt 150 wird der Operateur gefragt, ob das vorher definierte Netzwerk ein mehrregionales ist oder nicht. Wenn die Antwort negativ ist, geht das System direkt zum Stadium 175 weiter, das nachstehend beschrieben ist. Wenn die Antwort bejahend ist, geht das System zunächst zum Schritt 155 weiter, der nachstehend beschrieben ist.
Alternativ kann das System automatisch bestimmen, ob das Netzwerk mehrregional ist oder nicht, und entsprechend automatisch zum Schritt 155 oder direkt zum Schritt 175 weitergehen.
Im Schritt 155 wird der Operateur aufgefordert, die relativen Prioritäten der Bereiche in dem mehrregionalen Netzwerk zu definieren, d.h., in welcher Reihenfolge die Bereiche behandelt werden sollen. Nachdem die Prioritäten bestimmt worden sind, geht das System automatisch weiter.
Im Schritt 160 wird der Operateur aufgefordert, die spezifischen Betriebsbedingungen oder Laserparameter für jeden Bereich zu bestimmen, wie die Abbrandgröße und die Impulsdauer. Alternativ können die Schritte 150 bis 160 in den Schritt 120 integriert sein.
Im Schritt 170 wählt das System automatisch den ersten Betriebsbereich gemäß den vorher definierten Prioritäten. Wenn dieser Schritt wiederholt wird, wählt das System in späteren Stadien den Betriebsbereich mit der verbleibenden höchsten Priorität. Das System schreitet dann automatisch fort.
Im Stadium 175 verarbeitet das System die Betriebszustandsdaten, die vorher von dem Operateur eingegeben worden sind, und zwar zusätzlich zu den Daten, die von der IAU 34 (Fig. 1) von dem interessierenden Bereich erfaßt worden sind. Die Verarbeitung der Daten von dem interessierenden Bereich beinhaltet das Erfassen des Bilds, die Vorverarbeitung des Bilds über Standardtechniken, die Signalerhöhung bzw. -anreicherung, -wiederherstellung, -kalibrierung und Datenkompression, Identifizierung der Grenzen, die in dem Bild erscheinen, unter Verwendung von Randdetektionstechniken, wie der Hough-Transformation, und Identifizierung des ausgewählten Bereichs über Bildanpassungstechniken, wie jenen, die von J.K. Aggarwal und W.W. Martin in dem Artikel "Dynamic Scene Analysis", Seiten 40-73 des Buchs Image Sequence Processing and Dynamic Scene Analysis beschrieben sind, das von T.S. Huang im Springer Verlag 1983 herausgegeben worden ist und durch Bezugnahme hier einbezogen wird. Zusätzlich umfaßt die Verarbeitung das Definieren der Aufeinanderfolge von Abbrandorten (d.h. der Aufeinanderfolge der Zielstellen), mittels welcher der ausgewählte Bereich abgebrannt wird. Generell wird sich die erste Zielstelle nahe einem gewissen leicht identifizierbaren Ort befinden, wie nahe der Verbindungsstelle von zwei Grenzen, welche den gewählten Bereich definieren, oder nahe einem Bezugspunkt, wo der aktuelle Ort von der Größe der Sicherheitszonen um die Grenzen oder Bezugspunkte, von der erlaubten Fleckgröße und von dem Minimalabstand zwischen den Abbränden, wie im Schritt 120 definiert, abhängt. Die zweite Zielstelle befindet sich so nahe an der ersten Zielstelle, wie es durch die Abbrandgrößenparameter, wie oben beschrieben, ermöglicht wird. Die übrigen Zielstellen werden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren definiert. Wenn der Chirurg wünscht, eine Arterie in den gewählten Bereich auszubrennen, wird er den exakten Ort der Zielstelle durch die Maus oder den Lichtschreiber im Schritt 120 definiert haben, und der spezielle Ort wird unter die Zielpunkte des gewählten Bereich aufgenommen. Alternativ wird der Chirurg vorher im Schritt 120 die Charakteristika einer Arterie definiert haben, welche ein Ausbrennen benötigt, und das System wird berechnet haben, welche Orte in dem ausgewählten Bereich die Charakteristika erfüllen. Die resultierenden Orte werden unter die Zielstellen des ausgewählten Bereichs aufgenommen. Die Anzahl der Zielstellen, die benötigt werden, um den gesamten Bereich auszubrennen, hängt von der Größe des Bereichs und von den Abbrandgrößenparametern ab und wird im Schritt 175 berechnet.
Es ist erkennbar, daß die IAU 34 dem System kontinuierlich Information von dem und über den interessierenden Bereich im allgemeinen und den gegenwärtigen Operationsbereich im besonderen mit einer vorbestimmten Rate, typischerweise 25 Einzelbildern pro Sekunde, zuführt. Die CCM 22 (Fig. 1) führt die oben beschriebene Verarbeitung durch, wobei sie die erfaßten Bilddaten oder den relevanten Teil derselben in jedem Einzelbild oder in vorbestimmten Einzelbildern gemäß vorher eingeführten Instruktionen mit den Daten in dem vorhergehenden Einzelbild vergleicht und über den nächsten Schritt gemäß den anfänglichen Instruktionen, die im Schritt 120 eingeführt worden sind, entscheidet, und zwar als ein Teil der nachstehend beschriebenen Schritte.
In dem Schritt 180 wählt das System automatisch die Arbeitsparameter, die sich auf den Operationsbereich, der behandelt wird, beziehen, aus der Gesamtheit der Arbeitsparameter, die vorher von dem Operateur eingegeben worden sind.
Im Schritt 190 macht das System eine automatische Testauslösung des SLS-Untersystems 10. Der Ar-Laserkopf 20b oder ein Teil desselben, wird bei der Sensoreinheit 21, die standardmäßig in das Lasersystem eingebaut ist, gezielt und löst ein Bündel bei der Sensoreinheit 21 aus. Die Ausgangsgröße von der Sensoreinheit 21 wird analysiert und mit den Laserbündelparametern verglichen, die von dem Operateur im Schritt 120 eingegeben wurden. Es sollte beachtet werden, daß es dem Ar-Laserbündel typischerweise nicht erlaubt wird, in diesem Stadium den Operationsort zu erreichen.
Gemäß den im Schritt 120 eingegebenen Instruktionen entscheidet das System automatisch oder der Operateur manuell im Schritt 195, ob die aktuellen Bündelparameter mit jenen übereinstimmen, welche von dem Operateur im Schritt 120 eingegeben worden sind. Wenn die Antwort bejahend ist, geht das System automatisch direkt zum Schritt 220 weiter, der nachstehend beschrieben ist.
Wenn eine gemäß den im Schritt 120 eingegebenen Parametern nichtakzeptable Diskrepanz vorhanden ist, stellt das System automatisch die effektiven Bündelparameter im Schritt 200 ein und kehrt zum Schritt 190 zurück, um eine wiederholte Testauslösung auszuführen.
Ein Kontinuierlich-Schleifen-Test wird im Schritt 210 ausgeführt, um zu verhindern, daß das System in dem Fall, daß die korrekte Einstellung der aktuellen Bündelparameter wiederholt fehlerhaft ist, in einer kontinuierlichen Schleife läuft. Die Maximalzahl der Versuche, die zur Korrektur der effektiven Bündelparameter erlaubt ist, wird von dem Operateur im Schritt 120 eingestellt. Wenn das System den Kontinuierlich-Schleifen- Test nicht besteht, wird eine diesbezügliche Botschaft, typischerweise "SYSTEMFEHLER", angezeigt, und zwar vorzugsweise auf dem Systemmonitor CRT 26. Vom Schritt 210 schreitet das System automatisch zum Schritt 410 fort, um den Systembetrieb zu stoppen.
Wie oben beschrieben ist, geht das System, wenn keine nichtakzeptable Diskrepanz zwischen den aktuellen Bündelparametern und jenen, die durch den Operateur im Schritt 120 eingegeben worden sind, vorhanden ist, automatisch vom Schritt 195 zum Schritt 220 weiter.
Im Schritt 220 wird ein neues Bild I(n+1) von der IAU 34 (Fig. 1) erfaßt und über die IAU I/F 36 zu der IPU 38 übertragen. Das Bild I(n+1) wird verarbeitet, und der exakte Ort der gegenwärtigen Zielstelle wird in den folgenden Schritten berechnet.
Im Schritt 225 verarbeitet das System die Daten, die aus dem Bild I(n+1) erfaßt worden sind, welches in dem Schritt 220 erfaßt worden ist. Die Verarbeitung beinhaltet im wesentlichen die gleichen Operationen, die im Schritt 175 ausgeführt worden sind, wie Bilderverbesserung bzw. -anreicherung und Randdetektion, und sie erzeugt ein verbessertes bzw. angereichertes Bild Ie mit gut definierten Grenzen. Wenn I(n+1) nicht das erste Bild ist, dann werden Abbrände auch in dem verbesserten Bild Ie ersichtlich sein. Zusätzlich zu der Verarbeitung identifiziert das System, typischerweise unter Verwendung der Techniken, die in der vorher erwähnten "Dynamic Scene Analysis" beschrieben sind, welche Grenzen in dem verbesserten Bild Ie ersichtlich sind, sowie den Ort des gegenwärtig definierten Bereichs und die Orte G(n+1)&sub1; der Merkmale in dem Bereich, die als Bezugsstellen bekannt sind. Es sollte bemerkt werden, daß das Subskript i die ite Bezugsstelle präsentiert, und G(n+1) repräsentiert den Ort einer Bezugsstelle in dem n+1ten Bild, I(n+1).
Da im Schritt 175 die Orte der Mehrzahl von Zielstellen in dem gegenwärtigen Bereich definiert wurden, überprüft das System, daß sich der interessierende Bereich, wie er durch die Bezugsstellen definiert worden ist, nicht bewegt hat. Wenn er sich bewegt hat, werden die Orte der übrigen Zielstellen mit Bezug G(n+1)i erneut definiert. Die Logik ist wie folgt.
Im Schritt 230 wird der x-y-Ort von jeder Bezugsstelle G(n+1)i vektoriell von dem entsprechenden Ort G(n)i in dem vorherigen Bild I(n) gemäß der Technik subtrahiert, die in dem Artikel von R.A. Jones und C.D. Bowling "An Adaptive Gradient Approach to Displacement Estimation", Seiten 234-248 des Buchs Image Sequence Processing and Dynamic Scene Analysis, das von T.S. Huang herausgegeben worden ist, in Umrissen angegeben ist. Der Artikel wird durch Bezugnahme hierin aufgenommen. Es sollte bemerkt werden, daß die x- und y-Achse die vertikale und horizontale Achse der Bildebene der IAU 34 sind; die z-Achse ist die Achse, die senkrecht sowohl zu der x- als auch der y-Achse ist, und sie ist typischerweise die Achse, längs welcher sich die IAU 34 bewegt, um sich dem Patienten anzunähern.
Wenn die im Schritt 230 berechnete Verlagerung angibt, daß sich die Bezugsstellen signifikant bewegt haben, worin signifikant angibt, größer als eine Toleranz, die im Schritt 120 vorherbestimmt worden ist, typischerweise in der gleichen Größenordnung wie die Abbrandgröße, und wenn die Bewegung typischerweise durch unwillentliche oder willentliche Augenbewegungen oder zufällige Kamerabewegungen verursacht worden ist, dann wird I(n+1) so definiert, daß es gegenüber I(n) verlagert ist. Andernfalls wird I(n+1) als fest mit Bezug auf I(n) bezeichnet.
Wenn die im Schritt 230 berechnete Verlagerung größer als eine zweite, größere Toleranz ist, wie sie durch die Größe des Sichtfelds der IAU 34 (Fig. 1) vorher bestimmt worden ist, dann ist die Verlagerung zu groß, um kompensiert zu werden. Demgemäß wird die Verlagerung als NICHT GÜLTIG deklariert, und das System stoppt und berichtet den Fehler im Schritt 235.
Wenn die Verlagerung eine gültige Verlagerung ist oder wenn keine Verlagerung vorhanden ist, wird eine Überprüfung gemacht, daß der interessierende Bereich im Brennpunkt geblieben ist. Die Überprüfung wird im Schritt 240 durch Vergleichen der Dimensionen der Bezugsstellen in dem vorherigen Bild I(n) mit ihren Dimensionen in dem gegenwärtigen Bild I(n+1) ausgeführt, wobei dim(n+1)i zum Beispiel die Anzahl von Pixel ist, die der ite Bezugspunkt in dem Bild I(n+1) einnimmt. Die aktuellen z- Achsen-Orte werden typischerweise unter Verwendung von Standardoptikgeometrie- und/oder Dreiecksberechnungen berechnet.
Jede Dimension dim(n+1)i wird mit der entsprechenden Dimension dim(n)i des vorherigen Bild I(n) verglichen, und zwar auch im Schritt 240, und die Verlagerung wird mit einer vorbestimmten Toleranz verglichen, typischerweise basierend auf der Brennweite der IAU 34. Wenn die Verlagerung größer als die Toleranz ist, was angibt, daß die in dem chirurgischen Ort aufgetretene Bewegung zu groß ist, um durch Refokussierung kompensiert zu werden, dann wird die Verlagerung als NICHT GÜLTIG deklariert, und das System stoppt und berichtet den Fehler im Schritt 235.
Wenn weder die x-y-Verlagerung noch die z-Verlagerung größer als die Toleranz ist, dann schreitet das System zum Schritt 245 fort und berechnet den zweidimensionalen Ort der gegenwärtigen Zielstelle, und jenen von irgendwelchen verbleibenden Zielstellen, wenn I(n+1) mit Bezug auf die I(n) nicht fixiert ist. Es ist erkennbar, daß der Ort der gegenwärtigen Zielstelle abhängt von ihrem Ort, wie er im Schritt 175 definiert worden ist, der Größe des vorherigen Abbrands, ob jener Abbrand konform mit den vom Operateur begrenzten Parametern ist oder nicht, und den gegenwärtigen Orten G(n+1) der Bezugsstellen. Demgemäß wird der gegenwärtige Zielstellenort berechnet durch Hinzufügen der berechneten Verlagerung zu dem Ort der gegenwärtigen Zielstelle in I(n) und Addieren oder Subtrahieren der Differenz zwischen der vom Operateur begrenzten Abbrandgröße und der aktuellen Abbrandgröße.
Es ist außerdem erkennbar, daß die oben beschriebene Zielstellenortberechnung auch für das Berechnen der dreidimensionalen Orte der Zielstellen in einem dreidimensionalen Objekt, wie einem Tumor, wirksam ist.
Im Schritt 247 wird der Ort des SLS-Bündels (d.h. des Bündels von einem der beiden Laserköpfe 20a und 20b, welches er bei der gegenwärtigen Zielstelle zeigen kann berechnet. Die Transformation von den Bildkoordinaten auf die SLS-Bündelkoordinaten hängt typischerweise von der Größe des Sichtfelds der IAU 34 und von der Vergrößerung des Systems ab.
Im Schritt 250 prüft das System automatisch, ob das Bündel des SLS-Untersystems 10 auf die Zielstelle gerichtet ist oder nicht. Wenn die Antwort bejahend ist, schreitet das System automatisch direkt zum Schritt 260 weiter. Wenn die Antwort negativ ist, prüft das System die Gültigkeit der geforderten Bewegung des Laserbündels, und wenn sie gültig ist, visiert es das Bündel des SLS-Untersystems auf die Zielstelle im Schritt 255, und erst dann schreitet es zum Schritt 260 fort. Die Gültigkeitsprüfung ist typischerweise inbegriffen, um sicherzustellen, daß irgendwelche physischen Beschränkungen der Laserbewegung in Betracht gezogen worden sind, bevor dem Laser befohlen wird, sich zu bewegen. Sollte der Laser in einer Extremposition und demgemäß unfähig sein, die befohlene Bewegung auszuführen, stoppt das System und berichtet diese Tatsache im Schritt 254.
Im Schritt 260 wird der Chirurg gefragt, ob er wünscht, daß eine Testauslösung des Bündeis ausgeführt wird. Wenn er negativ erwidert, schreitet das System automatisch zum Schritt 300 weiter, der nachstehend beschrieben ist.
Wenn er bejahend erwidert, schreitet das System zum Schritt 267 weiter. Eine Testauslösung des Bündels des Visierlasers 20a des SLS-Untersystems 10 wird ausgeführt, und nachfolgend wird der Operateur im Schritt 275 gefragt, ob die Genauigkeit des Auftreffens zufriedenstellend ist oder nicht. Wenn die Erwiderung negativ ist, kehrt das System automatisch zum Schritt 220 über den Schritt 295 zurück, der nachstehend beschrieben ist, um zu versuchen, den Visierfehler zu korrigieren. Wenn die Erwiderung positiv ist, schreitet das System zum Schritt 300 weiter, der nachstehend beschrieben ist.
Ein Kontinuierlich-Schleifen-Test wird im Schritt 295 ausgeführt, um zu verhindern, daß das System in dem Fall eines wiederholten Fehlers des richtigen Visierens des Bündels des SLS- Untersystems 10 in einer kontinuierlichen Schleife läuft. Die Maximalzahl von Versuchen, die erlaubt sind, um den Visierfehler zu korrigieren, wird von dem Operateur im Schritt 120 eingestellt. Wenn das System den Kontinuierlich-Schleifen-Test nicht erfüllt, wird diesbezüglich eine Botschaft, typischerweise "SYSTEMFEHLER", wiedergegeben, vorzugsweise auf dem Systemmonitor CRT 26. Vom Schritt 295 schreitet das System automatisch zum Schritt 410 fort, um den Systembetrieb zu stoppen.
Alternativ können die Entscheidungen in den Schritten 260 und 275 automatisch von dem System gemäß den Instruktionen und Parametern getroffen werden, die vorher von dem Operateur im Schritt 120 eingegeben worden sind.
Im Schritt 300 löst das System automatisch den chirurgischen Laserkopf 20b des SLS-Untersystems 10 aus. Nachdem das Auslösen ausgeführt worden ist, schreitet das System automatisch zum Schritt 305 fort.
Im Schritt 305 werden die Daten, die sich auf den gegenwärtigen Operationsbereich beziehen, welcher durch die IAU 34 (Fig. 1) erfaßt ist, mittels im wesentlichen der gleichen Techniken wie jenen der Schritte 175 und 230 verarbeitet und mit den Daten verglichen, die unmittelbar vor dem Auslösen erfaßt worden sind, und/oder mit den Instruktionen und Parametern, die im Schritt 120, betreffend die Betriebs- bzw. Operationsbedingungen, eingegeben worden sind. Das System schreitet dann zu einer Reihe von Schritten 309 bis 400 fort, in denen es, basierend auf den vorher eingegebenen Instruktionen und Parametern, Entscheidungen trifft, welche den erforderlichen Verlauf der Aktion betreffen.
Im Schritt 309 entscheidet das System, ob die Zielstelle eine weitere Behandlung erfordert oder nicht. Eine Zielstelle erfordert typischerweise eine weitere Behandlung, wenn das Laserbündel die Zielstelle nicht erfolgreich ausgebrannt hat, wie es auftreten kann, wenn der Laser nicht richtig fokussiert ist, oder wenn er den Abbrand auf der Oberseite eines vorherigen Abbrands inkorrekterweise lokalisiert hat. Wenn die Antwort bejahend ist, wie automatisch gemäß den Parametern, die von dem Operateur im Schritt 120 begrenzt worden sind, entschieden worden ist, oder manuell, wie durch den Chirurgen bei der Inspektion des Abbrands, wie er auf dem Bildmonitor CRT 40 gezeigt ist, entschieden worden ist, schreitet das System zu einem Schritt 310 weiter.
Ein Kontinuierlich-Schleifen-Test wird im Schritt 310 ausgeführt, um zu verhindern, daß das System in dem Fall in einer kontinuierlichen Schleife läuft, in welchem das Ziel kontinuierlich mehr Behandlung erfordert. Die Maximalzahl von Versuchen, die erlaubt sind, um die Behandlung des Ziels zu wiederholen, wird durch den Operateur im Schritt 120 eingestellt. Wenn das System den Kontinuierlich-Schleifen-Test verfehlt, wird eine diesbezügliche Botschaft angezeigt, vorzugsweise auf dem Systemmonitor CRT 26. Vom Schritt 310 wartet das System auf das Ansprechen des Chirurgen nach der Prüfung des Lasers und auf seine Antwort hin schreitet es automatisch zum Schritt 315 weiter, um die chirurgische Behandlung fortzusetzen.
Im Schritt 315 entscheidet das System, ob es notwendig ist, die Laserbündelparameter für die Zwecke des wiederholten Auslösens, über das im Schritt 309 entschieden worden ist, eingestellt werden müssen. Wenn die Antwort bejahend ist, schreitet das System zum Schritt 320 fort, in welchem die Laserbündelparameter erneut eingestellt werden. Das System kehrt dann automatisch zum Schritt 300 zurück.
Wenn die Antwort auf die Frage des Stadiums 315 negativ ist, d.h. wenn die Laserbündelparameter keine Einstellung vor der Wiederholungsauslösung, über die im Schritt 309 entschieden worden ist, benötigen, kehrt das System automatisch direkt zum Schritt 300 zurück, und der Schritt 320 wird umgangen.
Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt 309 negativ ist, d.h. wenn die Zielstelle keine weitere Behandlung erfordert, geht das System automatisch zum Schritt 330 weiter.
Im Schritt 330 prüft das System die verarbeiteten Daten, um sich zu vergewissern, ob irgendwelche nichtakzeptablen Entwicklungen, wie das Erzeugen eines Abbrands innerhalb der Sicherheitszone, in dem Operationsbereich aufgetreten sind. Eine nichtakzeptable Entwicklung kann automatisch aus den Betriebsbedingungen, die im Schritt 120 eingegeben worden sind, definiert werden, oder sie kann durch den Chirurgen aufgrund eines visuellen Inspizierens des Operationsbereichs auf dem Bildmonitor CRT 40 definiert werden. Wenn es nichtakzeptable Entwicklungen gibt, kehrt das System zum Schritt 315 zurück, um zu versuchen, die Situation durch ein zusätzliches Auslösen des Lasers zu begradigen.
Ein Kontinuierlich-Schleifen-Test wird im Schritt 335 ausgeführt, um zu verhindern, daß das System in dem Fall eines wiederholten Fehlers des Korrigierens der nichtakzeptablen Entwicklungen in einer kontinuierlichen Schleife läuft. Die maximale Anzahl von Versuchen, von denen der Operateur wünscht, daß das System versucht, die nichtakzeptablen Entwicklungen zu korrigieren, wird im Schritt 120 eingestellt. Wenn das System den Kontinuierlich-Schleifen-Test verfehlt, wird eine diesbezügliche Botschaft angezeigt, wie "INTERVENTION DES OPERATEURS NOTWENDIG", und zwar vorzugsweise auf dem Systemmonitor CRT 26. Vom Schritt 335 wartet das System auf den Chirurgen, daß dieser nach der Untersuchung und der möglichen Änderung von einem oder mehreren Parametern des gesamten Systems oder von einem oder mehreren der Untersysteme desselben antwortet, und aufgrund seiner Antwort geht es automatisch zum Schritt 380 weiter, um den Chirurgen zu fragen, ob er das System abzuschalten wünscht oder nicht.
Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts 380 bejahend ist, geht das System zum Schritt 410 weiter, der nachstehend beschrieben ist.
Wenn die Erwiderung auf die Frage im Schritt 380 negativ ist, d.h. wenn der Operateur das System nicht abzuschalten wünscht, kehrt das System zum Schritt 330 zurück. Wenn keine nichtakzeptablen Entwicklungen in dem Operationsbereich aufgetreten sind, geht das System zum Schritt 390 weiter.
Im Schritt 390 prüft das System, ob irgendwelche unbehandelten Zielstellen in dem Operationsbereich übrig bleiben. Wenn die Antwort bejahend ist, kehrt das System automatisch zum Schritt 220 zurück, um mit der Behandlung der nächsten Zielstelle zu beginnen.
Wenn es keine übriggebliebenen unbehandelten Zielstellen in dem Operationsbereich gibt, schreitet das System vom Schritt 390 zum Schritt 400 weiter.
Im Schritt 400 prüft das System, ob irgendwelche unbehandelten Bereiche in dem Netzwerk übrig sind oder nicht. Wenn die Antwort bejahend ist, kehrt das System automatisch zum Schritt 170 zurück, um die Behandlung des nächsten Bereichs zu beginnen.
Wenn es keine übriggebliebenen unbehandelten Bereiche in dem Netzwerk gibt, schreitet das System vom Schritt 400 zum Schritt 410 weiter.
Im Schritt 410 informiert das System den Operateur, daß es seine Funktionen vollendet hat, vorzugsweise durch Anzeigen einer Botschaft auf dem Systemmonitor CRT 26, die typischerweise "ENDE DER OPERATION" lautet.
Es ist für die Fachleute erkennbar, daß die vorliegende Erfindung nicht durch das, was im besonderen vorstehend gezeigt und beschrieben worden ist, beschränkt ist. Vielmehr ist der Bereich der Erfindung nur durch die Ansprüche definiert, welche folgen:

Claims

1. Einrichtung für die computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgie eines Bereichs, umfassend ein Mittel (34, 36; 46, 50; 72) zum Erfassen eines Bilds des Bereichs in Echtzeit, ein Displaymittel (26, 40; 48; 80) zur Sichtwiedergabe des Bilds, und ein computerisiertes bzw. rechnergesteuertes Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78), wobei das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) in einer ersten, Simulationsbetriebsart zum Richten eines Laserbündels niedriger Energie auf den Bereich operativ ist, so daß auf dem Bild eine sichtbare Indikation bzw. Anzeige eines vorher bestimmten Musters des Laserbündelauftreffens auf dem Bereich erzeugt wird, und in einer zweiten, chirurgischen Betriebsart zum automatischen Richten eines chirurgischen Laserbündels auf den Bereich für die Laserchirurgie gemäß dem vorher bestimmten Auftreffmuster operativ ist; dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten, Simulationsbetriebsart der Niedrigenergie-Laser (20a; 55; 73) automatisch das vorher bestimmte Muster des Laserbündelauftreffens verfolgt bzw. aufnimmt, wodurch die sichtbare Indikation bzw. Anzeige auf dem vorher bestimmten Muster, das auf dem Bild dargestellt wird, überlagert wird.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) eine Bündelabgabeeinrichtung (14; 58, 60; 76, 78) umfaßt, welche das Richten und Positionieren des Laserbündels niedriger Energie steuert bzw. regelt, und worin das Auftreffmuster manuell durch einen Benutzer vorher bestimmt wird, der die Bündelabgabeeinrichtung (14; 58, 60; 76,80) zum Positionieren und Richten des Laserbündels niedriger Energie auf eine Mehrzahl von Orten auf dem Bereich betreibt bzw. betätigt.

3. Einrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter eine Benutzerschnittstelle (24; 64) umfaßt, wobei das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) das Auftreffmuster basierend auf einer Befehlseingabe ansprechend auf Bündelabgabebefehle definiert, die von einem Benutzer, der die Benutzerschnittstelle (24; 64) benutzt, vorgesehen bzw. geliefert werden, definiert.

4. Einrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) das Auftreffmuster automatisch definiert, basierend auf vorgespeicherter Information und einer Rückkopplung von dem Mittel (34, 36; 46, 50; 72) zum Erfassen in Echtzeit.

5. Einrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (34, 36; 46, 50; 72) zum Erfassen eines Bilds eine elektronische Kamera ist.

6. Einrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (34, 36; 46, 50; 72) zum Erfassen eines Bilds ein computerisiertes bzw. rechnergesteuertes Tomographiemittel bilden bzw. enthalten.

7. Einrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (34, 36; 46, 50; 72) zum Erfassen eines Bilds ein katheterbasierendes Abbildungsmittel bilden bzw. enthalten.

8. Einrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) wenigstens zwei Laser (20a, 20b; 53, 55; 71, 73) umfaßt, die einen Niedrigenergie-Laser (20a; 55; 73) und einen chirurgischen Hochenergie- Laser (20b; 53; 71) umfassen.

9. Einrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Niedrigenergie-Laser (20a; 55; 73) das Niedrigenergie-Laserbündel während des Betriebs in der Simulationsbetriebsart über im wesentlichen denselben optischen Weg sendet, der nachfolgend durch das chirurgische Laserbündel von dem Hochenergie-Laser (20b; 53; 71) während des Betriebs in der chirurgischen Betriebsweise durchwandert werden soll.

10. Einrichtung gemäß irgeneinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vorher bestimmte Auftreffmuster eine Mehrzahl von einzelnen Laserbündel-Auftrefforten umfaßt.

11. Einrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) ein Mittel zum Überwachen der Ergebnisse von bereits ausgeführten chirurgischen Vorgängen bzw. Prozeduren umfaßt.

12. Einrichtung gemäß Anspruch 11, worin das computerisierte bzw. rechnergesteuerte Laserchirurgiemittel (10; 54, 56, 58, 60; 74, 76, 78) außerdem ein Mittel zum Bestimmen, ob die bereits ausgeführten chirurgischen Vorgänge bzw. Prozeduren vorbestimmte Besonderheiten bzw. charakteristische Merkmale zustandegebracht bzw. ausgeführt haben, umfaßt.