BR112021000685A2 - Sistema cirúrgico integrado e método para tratamento no ângulo iridocorneano do olho - Google Patents

Abstract

“sistema cirúrgico integrado e método para tratamento no ângulo iridocorneano do olho”. a pressão intraocular em um olho é reduzida entregando cada um de um feixe de tomografia de coerência óptica (oct) de alta resolução e um feixe de laser de alta resolução através da córnea e da câmara anterior no ângulo iridocorneano ao longo de um percurso de feixe angular. o feixe de oct provê imagiologia oct para fins de diagnóstico e planejamento e monitoramento de cirurgia, enquanto o feixe de laser é configurado para modificar o tecido. um volume de tecido ocular dentro de uma via de fluxo de saída no ângulo iridocorneano é modificado para reduzir a resistência da via presente em uma ou mais da malha trabecular, no canal de schlemm e em um ou mais canais coletores aplicando o feixe de laser ao tecido ocular que define o volume para, assim, causar interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída.

Description

“SISTEMA CIRÚRGICO INTEGRADO E MÉTODO PARA TRATAMENTO NO ÂNGULO IRIDOCORNEANO DO OLHO” CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente divulgação refere-se geralmente ao campo de dispositivos médicos e tratamento de doenças em oftalmologia e, mais particularmente, a sistemas, aparelhos e métodos para o tratamento de tecidos, especialmente estruturas de tecido ocular no ângulo iridocorneano do olho, para o tratamento cirúrgico a laser do glaucoma.

FUNDAMENTOS

[0002] Antes de descrever os diferentes tipos de glaucoma e as opções atuais de diagnóstico e tratamento, uma breve visão geral da anatomia do olho é provida.

[0003] Anatomia do Olho

[0004] Com referência às FIGS. 1-3, a camada de tecido externa do olho 1 inclui uma esclera 2 que provê a estrutura do formato do olho. Na frente da esclera 2 está uma córnea 3 que é composta por camadas transparentes de tecido que permitem que a luz entre no interior do olho. Dentro do olho 1 está uma lente cristalina 4 que está conectada ao olho por zônulas de fibra 5, que estão conectadas ao corpo ciliar 6. Entre a lente cristalina 4 e a córnea 3 está uma câmara anterior 7 que contém um líquido claro fluido chamado humor aquoso 8. Circundando o perímetro da lente cristalina 4 está uma íris 9 que forma uma pupila em torno do centro aproximado da lente cristalina. Uma câmara posterior 10 está localizada entre a lente cristalina 4 e a retina 11. A luz que entra através da córnea 3 é focalizada opticamente através da lente cristalina 4.

[0005] Com referência à FIG. 2, a junção córneo- escleral do olho é a porção da câmara anterior 7 na intersecção da íris 9 e da esclera 2. A anatomia do olho 1 na junção córneo-escleral inclui uma malha trabecular 12. A malha trabecular 12 é uma rede fibrosa de tecido que circunda a íris 9 dentro do olho 1. A base da malha trabecular 12 e a borda da íris 9 estão unidas no esporão escleral 14. A rede de camadas de tecido que compõem a malha trabecular 12 é porosa e, assim, apresenta uma via para a saída do humor aquoso 8 que flui da câmara anterior

7. Esta via pode ser referida aqui como uma via de fluxo de saída do humor aquoso, uma via de fluxo de saída aquoso ou simplesmente uma via de fluxo de saída .

[0006] Com referência à FIG. 3, a via formada pelos poros na malha trabecular 12 conecta-se a um conjunto de finas camadas de tecido poroso chamadas úvea 15, a malha corneoescleral 16 e o tecido justacanalicular 17. O tecido justacanalicular 17, por sua vez, confina com uma estrutura chamada Canal de Schlemm 18. O canal de Schlemm 18 transporta uma mistura de humor aquoso 8 e sangue do tecido circundante para drenar para o sistema venoso através de um sistema de canais coletores 19. Como mostrado na FIG. 2, a camada vascular do olho, referida como a coroide 20, está próxima à esclera 2. Um espaço, denominado espaço supracoroidal 21, pode estar presente entre a coroide 20 e o espaço supracoroidal 21. A região geral perto da periferia da cunha entre a córnea 3 e a íris 9, correndo circunferencialmente é chamada de ângulo iridocorneano 13. O ângulo iridocorneano 13 também pode ser referido como o ângulo corneano do olho ou simplesmente o ângulo do olho.

Os tecidos oculares ilustrados na FIG. 3 são todos considerados dentro do ângulo corneano 13.

[0007] Com referência à FIG. 4, duas vias de fluxo de saída de fluido possíveis para o movimento do humor aquoso 8 incluem uma via de fluxo de saída trabecular 40 e uma via de fluxo de saída uveoscleral 42. O humor aquoso 8, que é produzido pelo corpo ciliar 6, flui da câmara posterior 10 através da pupila para a câmara anterior 7 e, em seguida, sai do olho através de uma ou mais das duas vias de fluxo de saída diferentes 40, 42. Aproximadamente 90% do humor aquoso 8 sai através da via de fluxo de saída trabecular 40 passando através da malha trabecular 12, para o canal de Schlemm 18 e através de um ou mais plexos de canais coletores 19 antes de drenar através de uma via de dreno 41 para o sistema venoso. Qualquer humor aquoso restante 8 sai principalmente através da via de fluxo uveoscleral 42. A via de fluxo de saída uveoscleral 42 passa através da face do corpo ciliar 6 e raiz da íris para o espaço supracoroidal 21 (mostrado na FIG. 2). O humor aquoso 8 drena do espaço supracoroidal 21, a partir de onde pode ser drenado pela esclera 2.

[0008] O fluxo de saída de humor aquoso 8 através da via de fluxo de saída trabecular 40 é dependente de pressão na medida que o fluxo de saída aumenta conforme a pressão intraocular aumenta, enquanto o fluxo de saída de humor aquoso 8 através da via de fluxo de saída uveoscleral 42 é independente da pressão. A resistência à fluxo de saída de humor aquoso 8 através da via de fluxo de saída trabecular 40 pode levar à pressão intraocular elevada do olho, que é um fator de risco amplamente reconhecido para glaucoma. A resistência através da via de fluxo de saída trabecular 40 pode aumentar devido a um colapso do canal de Schlemm 18 ou à presença de uma alta densidade de canais coletores 19.

[0009] Com referência à FIG. 5, como um sistema óptico, o olho 1 é representado por um modelo óptico descrito por superfícies idealizadas centradas e rotativamente simétricas, pupilas de entrada e saída, e seis pontos cardeais: objetos e pontos focais de espaço de imagem, primeiro e segundo planos principais, e primeiro e segundos pontos nodais. As direções angulares em relação ao olho humano são frequentemente definidas em relação a um eixo óptico 24, um eixo visual 26, um eixo pupilar 28 e uma linha de visão 29 do olho. O eixo óptico 24 é o eixo de simetria, a linha que conecta os vértices das superfícies idealizadas do olho. O eixo visual 26 conecta o centro foveal 22 com o primeiro e segundo pontos nodais ao objeto. A linha de visão 29 conecta a fóvea através das pupilas de saída e entrada ao objeto. O eixo pupilar 28 é normal à superfície anterior da córnea 3 e direcionado para o centro da pupila de entrada. Esses eixos do olho diferem uns dos outros apenas por alguns graus e estão dentro de uma faixa do que é geralmente referida como a direção de visão.

[0010] Glaucoma

[0011] Glaucoma é um grupo de doenças que pode lesar o nervo óptico e causar perda de visão ou cegueira. É a principal causa de cegueira irreversível. Estima-se que aproximadamente 80 milhões de pessoas tenham glaucoma em todo o mundo e, destas, aproximadamente 6,7 milhões sejam cegas bilateralmente. Mais de 2,7 milhões de americanos com mais de 40 anos têm glaucoma. Os sintomas começam com perda de visão periférica e podem evoluir para cegueira.

[0012] Existem duas formas de glaucoma, uma é referida como glaucoma de ângulo fechado e a outra como glaucoma de ângulo aberto. Com referência às FIGS. 1-4, no glaucoma de ângulo fechado, a íris 9 em uma câmara anterior colapsada 7 pode obstruir e fechar o fluxo do humor aquoso

8. No glaucoma de ângulo aberto, que é a forma mais comum de glaucoma, a permeabilidade do tecido ocular pode ser afetada pelo bloqueio do tecido no ângulo iridocorneano 13 ao longo da via de fluxo de saída trabecular 40 ou pelo colapso do canal de Schlemm 18 ou canais coletores 19.

[0013] Como afirmado anteriormente, a pressão intraocular (IOP) elevada do olho, que danifica o nervo óptico, é um fator de risco amplamente reconhecido para o glaucoma. No entanto, nem todas as pessoas com pressão ocular aumentada desenvolverão glaucoma, e o glaucoma pode se desenvolver sem aumento da pressão ocular. No entanto, é desejável reduzir a IOP elevada do olho para reduzir o risco de glaucoma.

[0014] Os métodos de diagnóstico de condições do olho de um paciente com glaucoma incluem testes de acuidade visual e testes de campo visual, exames de dilatação dos olhos, tonometria, ou seja, medição da pressão intraocular do olho e paquimetria, ou seja, medição da espessura da córnea. A deterioração da visão começa com o estreitamento do campo visual e progride para a cegueira total. Os métodos de imagem incluem exame com lâmpada de fenda, observação do ângulo iridocorneano com uma lente gonioscópica e imagiologia por tomografia de coerência óptica (OCT) da câmara anterior e da retina.

[0015] Uma vez diagnosticados, alguns tratamentos clinicamente comprovados estão disponíveis para controlar ou diminuir a pressão intraocular do olho para retardar ou parar o progresso do glaucoma. Os tratamentos mais comuns incluem: 1) medicamentos, como colírios ou pílulas, 2) cirurgia a laser e 3) cirurgia tradicional. O tratamento geralmente começa com medicamentos. No entanto, a eficácia do medicamento é frequentemente prejudicada pela não adesão do paciente. Quando o medicamento não funciona para o paciente, a cirurgia a laser é normalmente o próximo tratamento a ser tentado. A cirurgia tradicional é invasiva, de maior risco do que o medicamento e a cirurgia a laser, e tem uma janela de tempo limitada de eficácia. A cirurgia tradicional é geralmente reservada como a última opção para pacientes cuja pressão ocular não pode ser controlada com medicamentos ou cirurgia a laser.

[0016] Cirurgia a Laser

[0017] Com referência à FIG. 2, a cirurgia a laser para glaucoma visa à malha trabecular 12 para diminuir a resistência ao fluxo do humor aquoso 8 e aumentar o fluxo de saída de humor aquoso. Os tratamentos a laser comuns incluem Trabeculoplastia a Laser de Argônio (ALT), Trabeculoplastia Seletiva a Laser (SLT) e Trabeculostomia Excimer a Laser (ELT).

[0018] ALT foi o primeiro procedimento de trabeculoplastia a laser. Durante o procedimento, um laser de argônio de comprimento de onda de 514 nm é aplicado à malha trabecular 12 em torno de 180 graus da circunferência do ângulo iridocorneano 13. O laser de argônio induz uma interação térmica com o tecido ocular que produz aberturas na malha trabecular 12. ALT, entretanto, causa cicatrização no tecido ocular, seguida por respostas inflamatórias e cicatrização do tecido que podem, em última instância, fechar a abertura através da malha trabecular 12 formada pelo tratamento com ALT, reduzindo assim a eficácia do tratamento. Além disso, por causa dessa cicatriz, a terapia com ALT normalmente não pode ser repetida.

[0019] SLT é projetada para reduzir o efeito de cicatriz, direcionando seletivamente os pigmentos na malha trabecular 12 e reduzindo a quantidade de calor entregue ao tecido ocular circundante. Durante o procedimento, um laser de estado sólido de comprimento de onda de 532 nm é aplicado à malha trabecular 12 entre 180 a 360 graus em torno da circunferência do ângulo iridocorneano 13 para produzir aberturas através da malha trabecular 12. O tratamento com SLT pode ser repetido, mas os tratamentos subsequentes têm efeitos menores na redução da IOP.

[0020] ELT usa um laser excimer ultravioleta (UV) de comprimento de onda de 308 nm e interação não térmica com tecido ocular para tratar a malha trabecular 12 de uma maneira que não invoca uma resposta de cura. Portanto, o efeito de redução da IOP dura mais. No entanto, como a luz ultravioleta do laser não pode penetrar profundamente no olho, a luz laser é fornecida para a malha trabecular 12 por meio de uma fibra óptica inserida no olho 1 através de uma abertura e a fibra é colocada em contato com a malha trabecular. O procedimento é altamente invasivo e geralmente praticado simultaneamente com procedimentos de catarata, quando o olho já está aberto cirurgicamente. Como ALT e SLT, ELT também carece de controle sobre a quantidade de redução de IOP.

[0021] Nenhum desses tratamentos a laser existentes representa um tratamento ideal para o glaucoma. Consequentemente, o que é necessário são sistemas, aparelhos e método para tratamento de cirurgia a laser de glaucoma que efetivamente reduzam a IOP sem cicatrizes significativas de tecido, de modo que o tratamento pode ser concluído em um único procedimento e repetido posteriormente, se necessário.

SUMÁRIO

[0022] A presente divulgação refere-se a um método de reduzir a pressão intraocular em um olho tendo uma córnea, uma câmara anterior e um ângulo iridocorneano compreendendo uma via de fluxo de saída de humor aquoso formada por uma malha trabecular, um canal de Schlemm e um ou mais canais coletores ramificando-se do canal de Schlemm. O método inclui entregar cada um de um feixe de tomografia de coerência óptica (OCT) e um feixe de laser através da córnea e da câmara anterior no ângulo iridocorneano. O método inclui ainda modificar um volume de tecido ocular dentro da via de fluxo de saída para reduzir a resistência da via presente em uma ou mais da malha trabecular, o canal de Schlemm, e um ou mais canais coletores aplicando o feixe de laser ao tecido ocular que define o volume para, assim, causar interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída.

[0023] Em um aspecto deste método, cada um de um feixe de OCT e um feixe de laser são entregues ao ângulo iridocorneano direcionando cada feixe para um primeiro subsistema óptico que inclui uma janela acoplada à córnea e uma lente de saída acoplada à janela. O olho, por natureza, compreende uma direção de visão e o primeiro subsistema ótico é caracterizado por um primeiro eixo ótico que está substancialmente alinhado com a direção de visão quando o primeiro sistema ótico é acoplado ao olho. A distorção e a refração dos feixes ao longo do percurso para o ângulo iridocorneano são compensadas pelo direcionamento de cada feixe para o primeiro subsistema óptico ao longo de um segundo eixo óptico deslocado do primeiro eixo óptico por um ângulo α. A lente de saída compreende uma superfície convexa e a distorção e a refração são ainda compensadas pelo direcionamento de cada feixe para a superfície convexa da lente de saída em um ângulo β em relação a uma superfície normal à superfície convexa.

[0024] Em outros aspectos do método, o feixe de OCT e o feixe de laser podem ser direcionados colinearmente ou de forma não colinear para o primeiro subsistema óptico. O feixe de OCT é configurado para prover imagens de alta resolução, enquanto o feixe de laser é configurado para prover modificação de tecido de alta precisão. Para este fim, cada feixe pode ter resoluções substancialmente iguais, da ordem de aproximadamente 5 micrômetros. O feixe de laser é configurado para iniciar a interação disruptiva com o tecido ocular para criar um canal aberto através da malha trabecular conectando a câmara anterior e o canal de Schlemm. Para este fim, o feixe de laser pode ter um comprimento de onda entre 330 nanômetros e 2.000 nanômetros e pode ser entregue como uma infinidade de pulsos de laser com duração de pulso entre 20 femtossegundos e 1 nanossegundo.

[0025] A presente divulgação também refere-se a um sistema cirúrgico integrado para reduzir a pressão intraocular em um olho tendo uma córnea, uma câmara anterior e um ângulo iridocorneano compreendendo uma via de fluxo de saída de humor aquoso formada por uma malha trabecular, um canal de Schlemm, e um ou mais canais coletores que ramificam-se do canal de Schlemm. O sistema inclui um primeiro subsistema óptico, um segundo, um primeiro subsistema óptico, e um sistema de controle. O primeiro subsistema óptico inclui uma janela configurada para ser acoplada à córnea, e uma lente de saída configurada para ser acoplada à janela. O segundo subsistema óptico inclui um aparelho de imagiologia OCT configurado para emitir um feixe de OCT, uma fonte de laser configurada para emitir um feixe de laser e uma pluralidade de componentes configurados para um ou mais de condição, digitalização, combinação, e direcionamento de um ou mais do feixe de OCT e do feixe de laser.

[0026] O sistema de controle é acoplado ao segundo subsistema óptico e é configurado para instruir o aparelho de imagiologia OCT a emitir um feixe de OCT e a fonte de laser para emitir um feixe de laser, para entrega através da córnea, e da câmara anterior para o ângulo iridocorneano. O sistema de controle também é configurado para instruir a fonte de laser a modificar um volume de tecido ocular dentro da via de fluxo de saída para reduzir uma resistência da via presente em um ou mais da malha trabecular, o canal de Schlemm e um ou mais canais coletores aplicando o feixe de laser ao tecido ocular que define o volume para, assim, causar interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída.

[0027] Em um aspecto do sistema, o segundo subsistema óptico é configurado para direcionar o feixe de OCT e o feixe de laser para o primeiro subsistema óptico. Em um aspecto adicional, o olho é caracterizado por uma direção de visão, o primeiro subsistema óptico por um primeiro eixo óptico e o primeiro subsistema óptico é adaptado para ser acoplado ao olho de modo que o primeiro eixo óptico esteja substancialmente alinhado com a direção de visão. O feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados para o primeiro subsistema óptico ao longo de um segundo eixo óptico deslocado do primeiro eixo óptico por um ângulo α. Em um aspecto adicional, a lente de saída tem uma superfície convexa e o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados para a superfície convexa da lente de saída em um ângulo β em relação a uma superfície normal à superfície convexa.

[0028] Em outros aspectos, o sistema de controle é adicionalmente configurado para instruir o aparelho de imagiologia OCT a adquirir uma imagem de OCT diagnóstica de uma porção do ângulo iridocorneano antes da modificação do tecido ocular. Com base nessa imagem, o sistema de controle determina o volume de tecido ocular a ser modificado com base na imagem de OCT. Em um aspecto detalhado, o sistema de controle é configurado para determinar o volume de tecido ocular a ser modificado determinando uma distribuição de densidade de canais coletores em torno de pelo menos uma porção da circunferência do canal de Schlemm, identificar uma região do canal de Schlemm tendo uma densidade acima de um critério de limite; e incluir a proximidade da região identificada no volume de tecido ocular a ser modificado.

[0029] Entende-se que outros aspectos dos aparelhos e métodos se tornarão evidentes para os versados na técnica a partir da seguinte descrição detalhada, em que vários aspectos dos aparelhos e métodos são mostrados e descritos por meio de ilustração. Como será percebido, esses aspectos podem ser implementados em outras e diferentes formas e seus vários detalhes são capazes de modificação em vários outros aspectos. Por conseguinte, os desenhos e a descrição detalhada devem ser considerados como ilustrativos por natureza e não como restritivos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] Vários aspectos de sistemas, aparelhos e métodos serão agora apresentados na descrição detalhada a título de exemplo, e não como forma de limitação, com referência aos desenhos anexos, em que:

[0031] FIG. 1 é uma ilustração esquemática em corte de um olho humano e suas estruturas anatômicas internas.

[0032] FIG. 2 é uma ilustração esquemática em corte do ângulo iridocorneano do olho da FIG. 1.

[0033] FIG. 3 é uma ilustração esquemática em corte que detalha as estruturas anatômicas no ângulo iridocorneano da FIG. 2, incluindo a malha trabecular, o canal de Schlemm e um ou mais canais coletores que ramificam-se do canal de Schlemm.

[0034] FIG. 4 é uma ilustração esquemática em corte de várias vias de saída de fluxo para humor aquoso através da malha trabecular, canal de Schlemm e canais coletores da FIG. 3.

[0035] FIG. 5 é uma ilustração esquemática em corte de um olho humano mostrando vários eixos associados ao olho.

[0036] FIG. 6 é uma ilustração esquemática em corte de um percurso de feixe angular ao longo do qual um ou mais feixes de luz podem acessar o ângulo iridocorneano do olho.

[0037] FIG. 7 é um diagrama de blocos de um sistema cirúrgico integrado para cirurgia de glaucoma não invasiva, incluindo um sistema de controle, uma fonte de laser de femtossegundo, um aparelho de imagiologia OCT, um microscópio, condicionadores e digitalizadores de feixe, combinadores de feixe, uma objetiva de focagem e uma interface de paciente.

[0038] A FIG. 8 é um diagrama de blocos detalhado do sistema cirúrgico integrado da FIG. 7.

[0039] FIG. 9a e 9b são ilustrações esquemáticas da objetiva de focagem do sistema cirúrgico integrado da FIG. 7 acoplada a (FIG. 9a) e desacoplada (FIG. 9b) da interface do paciente do sistema cirúrgico integrado da FIG. 7.

[0040] FIG. 9c é uma ilustração esquemática de componentes da objetiva de focagem e da interface do paciente incluída nas FIGS. 9a e 9b.

[0041] As FIGS. 10a e 10b são ilustrações esquemáticas de componentes do sistema cirúrgico integrado das FIGS. 7 e 8 funcionalmente dispostos para formar um primeiro sistema óptico e um segundo subsistema óptico que permite o acesso ao ângulo iridocorneano ao longo do percurso de feixe angular da FIG. 6.

[0042] FIG. 10c é uma ilustração esquemática de um feixe que passa através do primeiro subsistema óptico das FIGS. 10a e 10b e no olho.

[0043] As FIGS 11a e 11b são ilustrações esquemáticas de um volume cirúrgico (FIG. 11a) determinado pelo sistema cirúrgico integrado da FIG. 7, e uma via de fluxo de saída (FIG. 11b) formada no volume cirúrgico pelo sistema cirúrgico integrado.

[0044] FIG. 12 é um fluxograma de um método de modificar o tecido ocular no ângulo iridocorneano do olho.

[0045] FIG. 13 é um fluxograma de um método de entregar feixes de luz para o ângulo iridocorneano do olho ao longo do percurso do feixe angular da FIG. 6.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0046] São divulgados neste documento sistemas, aparelhos e métodos para reduzir com segurança e eficácia a pressão intraocular (IOP) no olho quer para tratar ou reduzir o risco de glaucoma. Os sistemas, aparelhos e métodos permitem o acesso ao ângulo iridocorneano do olho e integram técnicas de cirurgia a laser com imagens de alta resolução para diagnosticar, localizar e tratar com precisão as condições anormais do tecido ocular dentro do ângulo iridocorneano que podem estar causando IOP elevada.

[0047] Um sistema cirúrgico integrado divulgado neste documento é configurado para reduzir a pressão intraocular em um olho tendo uma córnea, uma câmara anterior e um ângulo iridocorneano compreendendo uma via de fluxo de saída de humor aquoso formada por uma malha trabecular, um canal de Schlemm e um ou mais canais coletores ramificando-se do canal de Schlemm. O sistema cirúrgico integrado também inclui um primeiro subsistema óptico e um segundo subsistema óptico. O primeiro subsistema óptico inclui uma janela configurada para ser acoplada à córnea e uma lente de saída configurada para ser acoplada à janela. O segundo subsistema óptico inclui um aparelho de imagiologia por tomografia de coerência óptica (OCT) configurado para emitir um feixe de OCT, uma fonte de laser configurada para emitir um feixe de laser, e uma pluralidade de componentes, por exemplo, lentes e espelhos, configurados para condicionar, combinar, ou direcionar o feixe de OCT e o feixe de laser para o primeiro subsistema óptico.

[0048] O sistema cirúrgico integrado também inclui um sistema de controle acoplado ao aparelho de imagiologia OCT, a fonte de laser e o segundo subsistema óptico. O controlador é configurado para instruir o aparelho de imagiologia OCT a emitir um feixe de OCT e a fonte de laser a emitir um feixe de laser, para entrega através da córnea e da câmara anterior no ângulo iridocorneano. Em uma configuração, o sistema de controle controla o segundo subsistema óptico, de modo que o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados para o primeiro subsistema óptico ao longo de um segundo eixo óptico que é deslocado do primeiro eixo óptico e que se estende para o ângulo iridocorneano ao longo de um percurso de feixe angular 30.

[0049] Direcionar cada um de um feixe de OCT e um feixe de laser ao longo do mesmo segundo eixo óptico para o ângulo iridocorneano do olho é benéfico na medida em que permite a aplicação direta do resultado da avaliação da condição no plano de tratamento e cirurgia com precisão em um ambiente clínico. Além disso, a combinação de imagens de OCT e tratamento a laser permite atingir o tecido ocular com uma precisão não disponível em nenhum sistema e método cirúrgico existente. A precisão cirúrgica proporcionada pelo sistema cirúrgico integrado permite afetar apenas o tecido alvo de tamanho microscópico e deixa o tecido circundante intacto. A escala de tamanho microscópico do tecido ocular afetado a ser tratado no ângulo iridocorneano do olho varia de alguns micrômetros a algumas centenas de micrômetros. Por exemplo, com referência às FIGS. 2 e 3, o tamanho da corte transversal do canal de Schlemm normal 18 é uma forma oval de algumas dezenas de micrômetros por algumas centenas de micrômetros. O diâmetro dos canais coletores 19 e veias é de algumas dezenas de micrômetros. A espessura do tecido justacanalicular 17 é de alguns micrômetros, a espessura da malha trabecular 12 é de cerca de cem micrômetros.

[0050] O sistema de controle do sistema cirúrgico integrado é adicionalmente configurado para instruir a fonte de laser a modificar um volume de tecido ocular dentro da via de fluxo de saída para reduzir uma resistência da via presente em uma ou mais da malha trabecular, o canal de Schlemm e os um ou mais canais coletores aplicando o feixe de laser ao tecido ocular que define o volume para, assim, causar interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída.

[0051] A fonte de laser pode ser um laser de femtossegundo. Os lasers de femtosegundo proveem interação fotodisruptiva não térmica com o tecido ocular para evitar danos térmicos ao tecido circundante. Além disso, ao contrário de outros métodos cirúrgicos, com o tratamento com laser de femtossegundo, as incisões da superfície que penetram no olho podem ser evitadas, permitindo um tratamento não invasivo. Em vez de realizar o tratamento em uma sala cirúrgica estéril, o tratamento não invasivo pode ser realizado em um ambulatório não estéril.

[0052] Um componente de imagiologia adicional pode ser incluído no sistema cirúrgico integrado para prover observação visual direta do ângulo iridocorneano ao longo de um ângulo de observação visual. Por exemplo, um microscópio ou câmera de imagem pode ser incluída para auxiliar o cirurgião no processo de encaixar o olho na interface do paciente ou um dispositivo de imobilização, localização de tecidos oculares no olho e observação do progresso da cirurgia. O ângulo de observação visual também pode ser ao longo do percurso de feixe angular 30 para o ângulo iridocorneano 13 através da córnea 3 e da câmara anterior 7.

[0053] Imagens do aparelho de imagiologia OCT e o componente de imagiologia adicional que provê observação visual, por exemplo, microscópio, são combinadas em um dispositivo de exibição, como um monitor de computador. Imagens diferentes podem ser registradas e sobrepostas em uma única janela, aprimoradas, processadas, diferenciadas por cores falsas para facilitar o entendimento. Certos recursos são reconhecidos computacionalmente por um processador de computador, o reconhecimento de imagem e o algoritmo de segmentação podem ser aprimorados, destacados, marcados para exibição. A geometria do plano de tratamento também pode ser combinada e registrada com informações de imagem no dispositivo de exibição e marcada com informações geométricas, numéricas e textuais. O mesmo display também pode ser usado para entrada do usuário de natureza numérica, textual e geométrica para selecionar, destacar e marcar recursos, inserir informações de localização para direcionamento cirúrgico por teclado, mouse, cursor, tela de toque, áudio ou outros dispositivos de interface de usuário.

[0054] Imagiologia OCT

[0055] O principal componente de imagiologia do sistema cirúrgico integrado divulgado neste documento é um aparelho de imagiologia OCT. A tecnologia OCT pode ser usada para diagnosticar, localizar e orientar a cirurgia a laser direcionada ao ângulo iridocorneano do olho. Por exemplo, com referência às FIGS. 1-3, imagiologia OCT pode ser usada para determinar as condições estruturais e geométricas da câmara anterior 7, para avaliar a possível obstrução da via de fluxo de saída trabecular 40 e para determinar a acessibilidade do tecido ocular para tratamento. Conforme descrito anteriormente, a íris 9 em uma câmara anterior colapsada 7 pode obstruir e fechar o fluxo do humor aquoso 8, resultando em glaucoma de ângulo fechado. No glaucoma de ângulo aberto, onde a geometria macroscópica do ângulo é normal, a permeabilidade do tecido ocular pode ser afetada, por bloqueio de tecido ao longo da via de fluxo de saída trabecular 40 ou pelo colapso do canal de Schlemm 18 ou canais coletores 19.

[0056] A imagem de OCT pode prover a resolução espacial necessária, a penetração no tecido e o contraste para resolver os detalhes microscópicos do tecido ocular. Quando digitalizada, a imagiologia OCT pode prover imagens bidimensionais (2D) em corte transversal do tecido ocular. Como outro aspecto do sistema cirúrgico integrado, imagens 2D em corte transversal podem ser processadas e analisadas para determinar o tamanho, a forma e a localização das estruturas no olho para direcionamento cirúrgico. Também é possível reconstruir imagens tridimensionais (3D) a partir de uma infinidade de imagens 2D em corte transversal, mas muitas vezes não é necessário. Adquirir, analisar e exibir imagens 2D é mais rápido e ainda pode prover todas as informações necessárias para um direcionamento cirúrgico preciso.

[0057] OCT é uma modalidade de imagem capaz de prover imagens de alta resolução de materiais e tecidos. A imagem é baseada na reconstrução da informação espacial da amostra a partir da informação espectral da luz espalhada de dentro da amostra. A informação espectral é extraída usando um método interferométrico para comparar o espectro de luz que entra na amostra com o espectro de luz espalhado da amostra. As informações espectrais ao longo da direção em que a luz está se propagando dentro da amostra são então convertidas em informações espaciais ao longo do mesmo eixo por meio da transformada de Fourier. As informações laterais à propagação do feixe de OCT são geralmente coletadas varrendo o feixe lateralmente e repetindo a sondagem axial durante a digitalização. Imagens 2D e 3D das amostras podem ser adquiridas desta forma. A aquisição de imagem é mais rápida quando o interferômetro não é digitalizado mecanicamente em uma OCT no domínio do tempo, mas a interferência de um amplo espectro de luz é registrada simultaneamente. Essa implementação é chamada de OCT no domínio espectral. A aquisição de imagem mais rápida também pode ser obtida por digitalização do comprimento de onda da luz rapidamente a partir de um laser de digitalização de comprimento de onda em um arranjo chamado OCT de fonte de varredura.

[0058] O limite de resolução espacial axial da OCT é inversamente proporcional à largura de banda da luz de sondagem usada. As OCTs de domínio espectral e de fonte de varredura são capazes de resolução espacial axial abaixo de 5 micrômetros (µm) com largura de banda suficientemente ampla de 100 nanômetros (nm) ou mais. Na OCT de domínio espectral, o padrão de interferência espectral é gravado simultaneamente em um detector multicanal, como um dispositivo de carga acoplada (CCD) ou câmera semicondutora de óxido de metal complementar (CMOS), enquanto na OCT de fonte de varredura o padrão de interferência é registrado em etapas de tempo sequenciais com um detector óptico rápido e digitalizador eletrônico. Há alguma vantagem na velocidade de aquisição da OCT de fonte de varredura, mas ambos os tipos de sistemas estão evoluindo e melhorando rapidamente, e a resolução e a velocidade são suficientes para fins do sistema cirúrgico integrado divulgado neste documento. Sistemas OCT autônomos e componentes OEM estão agora disponíveis comercialmente de vários fornecedores, como Optovue Inc., Fremont, CA, Topcon Medical Systems, Oakland, NJ, Carl Zeiss Meditec AG, Alemanha, Nidek, Aichi, Japão, Thorlabs, Newton, NJ, Santee, Aichi, Japão, Axsun, Billercia, MA e outros fornecedores.

[0059] Fonte de Laser de Femtosegundo

[0060] O componente cirúrgico preferido do sistema cirúrgico integrado divulgado aqui é um laser de femtossegundo. Um laser de femtossegundo provê uma interação laser-tecido altamente localizada, não térmica e fotodisruptiva, com dano colateral mínimo ao tecido ocular circundante. A interação fotodisruptiva do laser é utilizada em tecido opticamente transparente. O principal mecanismo de deposição de energia do laser no tecido ocular não é por absorção, mas por um processo multifotônico altamente não linear. Este processo é eficaz apenas no foco do laser pulsado onde o pico de intensidade é alto. As regiões onde o feixe é atravessado, mas não no foco, não são afetadas pelo laser. Portanto, a região de interação com o tecido ocular é altamente localizada transversal e axialmente ao longo do feixe de laser. O processo também pode ser usado em tecido com baixa absorção ou dispersão fraca. Embora os lasers de femtossegundo com interações fotodisruptivas tenham sido usados com sucesso em sistemas cirúrgicos oftálmicos e comercializados em outros procedimentos de laser oftálmico, nenhum foi usado em um sistema cirúrgico integrado que acessa o ângulo iridocorneano.

[0061] Em procedimentos refrativos conhecidos, os lasers de femtosegundo são usados para criar retalhos corneanos, bolsas, túneis, incisões arqueadas, incisões em forma de lentícula, incisões corneanas parciais ou totalmente penetrantes para ceratoplastia. Para procedimentos de catarata, o laser cria um corte circular na bolsa capsular do olho para capsulotomia e incisões de vários padrões na lente para frear o interior da lente cristalina em fragmentos menores para facilitar a extração. As incisões de entrada através da córnea abrem o olho para acesso com dispositivos cirúrgicos manuais e para inserções de dispositivos de facoemulsificação e dispositivos de inserção de lentes intraoculares. Várias empresas comercializaram esses sistemas cirúrgicos, entre eles o sistema Intralase agora disponível na Jonhson & Johnson Vision, Santa Ana, CA, os sistemas LenSx e Wavelight da Alcon, Fort Worth, TX, outros sistemas cirúrgicos da Bausch and Lomb, Rochester, NY, Carl Zeiss Meditec AG, Alemanha, Ziemer, Port, Suiça, e LensAR, Orlando, FL.

[0062] Estes sistemas existentes são desenvolvidos para suas aplicações específicas, para cirurgia na córnea, e na lente cristalina e sua bolsa capsular e não são capazes de realizar cirurgia no ângulo iridocorneano 13 por vários motivos. Em primeiro lugar, o ângulo iridocorneano 13 não é acessível com esses sistemas de laser cirúrgico porque o ângulo iridocorneano está muito fora da periferia e está fora do alcance cirúrgico desses sistemas. Em segundo lugar, o ângulo do feixe de laser desses sistemas, que está ao longo do eixo óptico para o olho 24, não é apropriado para alcançar o ângulo iridocorneano 13, onde há espalhamento e distorção óptica significativos no comprimento de onda aplicado. Terceiro, quaisquer recursos de imagem que esses sistemas possam ter não têm acessibilidade, profundidade de penetração e resolução para obter imagens do tecido ao longo da via de fluxo trabecular 40 com detalhes e contraste suficientes.

[0063] De acordo com o sistema cirúrgico integrado divulgado neste documento, o acesso claro ao ângulo iridocorneano 13 é provido ao longo do percurso de feixe angular 30. O tecido, por exemplo, córnea 3 e o humor aquoso 8 na câmara anterior 7, ao longo este percurso de feixe angular 30 é transparente para comprimentos de onda de aproximadamente 400 nm a 2500 nm e lasers de femtossegundo operando nesta região podem ser usados. Esses lasers de modo bloqueado funcionam em seu comprimento de onda fundamental com material ativo de titânio, neodímio ou itérbio. Técnicas de conversão de frequência não linear conhecidas na área, técnicas de mistura de frequência de duplicação, triplicação, soma e diferença, conversão paramétrica óptica podem converter o comprimento de onda fundamental destes lasers para praticamente qualquer comprimento de onda na faixa de comprimento de onda transparente acima mencionada da córnea.

[0064] Os sistemas cirúrgicos oftálmicos existentes aplicam lasers com durações de pulso maiores que 1 ns, têm maior energia de limite fotodisruptiva, requerem energia de pulso mais alta e a dimensão da região de interação fotodisruptiva é maior, resultando em perda de precisão do tratamento cirúrgico. Ao tratar o ângulo iridocorneano 13, entretanto, é necessária maior precisão cirúrgica. Para este fim, o sistema cirúrgico integrado pode ser configurado para aplicar lasers com durações de pulso de 10 femtossegundos (fs) a 1 nanossegundo (ns) para gerar interação fotodisruptiva do feixe de laser com tecido ocular no ângulo iridocorneano 13. Embora existam lasers com duração de pulso menor que 10 fs, essas fontes de laser são mais complexas e mais caras. Lasers com as características desejáveis descritas, por exemplo, durações de pulso de 10 femtossegundo (fs) a 1 nanossegundo (ns), estão comercialmente disponíveis em vários fornecedores, como Newport, Irvine, CA, Coherent, Santa Clara, CA, Amplitude Systems, Pessac, França, NKT Photonics, Birkerod, Dinamarca e outros fornecedores.

[0065] Acessando o Ângulo Iridocorneano

[0066] Um importante recurso proporcionado pelo sistema cirúrgico integrado é o acesso ao tecido ocular alvo no ângulo iridocorneano 13. Com referência à FIG. 6, o ângulo iridocorneano 13 do olho pode ser acessado através do sistema cirúrgico integrado ao longo de um percurso de feixe angular 30 que passa através da córnea 3 e através do humor aquoso 8 na câmara anterior 7. Por exemplo, um ou mais de um feixe de imagiologia, por exemplo, um feixe de OCT e/ou um feixe de observação visual, e um feixe de laser pode acessar o ângulo iridocorneano 13 do olho ao longo do percurso do feixe angular 30.

[0067] Um sistema óptico divulgado neste documento é configurado para direcionar um feixe de luz para um ângulo iridocorneano 13 de um olho ao longo de um percurso de feixe angular 30. O sistema óptico inclui um primeiro subsistema óptico e um segundo subsistema óptico. O primeiro subsistema óptico inclui uma janela formada de um material com um índice de refração nw e possui superfícies côncavas e convexas opostas. O primeiro subsistema óptico também inclui uma lente de saída formada de um material com um índice de refração nx. A lente de saída também possui superfícies côncavas e convexas opostas. A superfície côncava da lente de saída é configurada para acoplar-se à superfície convexa da janela para definir um primeiro eixo óptico que se estende através da janela e da lente de saída. A superfície côncava da janela é configurada para acoplar-se de forma removível a uma córnea do olho com um índice de refracção nc tal que, quando acoplado ao olho, o primeiro eixo óptico está geralmente alinhado com a direção de visão do olho.

[0068] O segundo subsistema óptico é configurado para emitir um feixe de luz, por exemplo, um feixe de OCT ou um feixe de laser. O sistema óptico é configurado de modo que o feixe de luz seja direcionado para ser incidente na superfície convexa da lente de saída ao longo de um segundo eixo óptico em um ângulo α que está deslocado do primeiro eixo óptico. As respectivas geometrias e respectivos índices de refração nx, e nw da lente de saída e janela são configuradas para compensar a refração e distorção do feixe de luz dobrando o feixe de luz de modo que seja direcionado através da córnea 3 do olho em direção ao ângulo iridocorneano 13. Mais especificamente, o primeiro sistema óptico curva o feixe de luz para que o feixe de luz saia do primeiro subsistema óptico e entre na córnea 3 em um ângulo apropriado de modo que o feixe de luz progrida através da córnea e do humor aquoso 8 em uma direção ao longo do percurso do feixe angular 30 em direção ao ângulo iridocorneano 13.

[0069] Acessar o ângulo iridocorneano 13 ao longo do percurso do feixe angular 30 provê várias vantagens. Uma vantagem deste percurso de feixe angular 30 para o ângulo iridocorneano 13 é que o feixe de OCT e o feixe de laser passam através de tecido principalmente claro, por exemplo, a córnea 3 e o humor aquoso 8 na câmara anterior 7. Assim, o espalhamento destes feixes por tecido não é significativo. Com relação à imagem de OCT, isso permite o uso de comprimentos de onda mais curtos, menos de aproximadamente 1 micrômetro, para que a OCT alcance uma resolução espacial mais elevada. Uma vantagem adicional do percurso do feixe angular 30 para o ângulo iridocorneano 13 através da córnea 3 e da câmara anterior 7 é evitar o feixe de laser direto ou o feixe de luz OCT iluminando a retina

11. Como um resultado, a luz laser de potência média mais alta e a luz OCT podem ser usadas para imagiologia e cirurgia, resultando em procedimentos mais rápidos e menos movimento do tecido durante o procedimento.

[0070] Outra característica importante provida pelo sistema cirúrgico integrado é o acesso ao tecido ocular alvo no ângulo iridocorneano 13 de uma forma que reduz a descontinuidade do feixe. Para este fim, os componentes da janela e da lente de saída do primeiro subsistema óptico são configurados para reduzir a descontinuidade do índice de refração óptico entre a córnea

3 e o material vizinho e facilitar a entrada da luz através da córnea em um ângulo acentuado.

[0071] Tendo assim descrito genericamente o sistema cirúrgico integrado e algumas de suas características e vantagens, segue-se uma descrição mais detalhada do sistema e de seus componentes.

[0072] Sistema Cirúrgico Integrado

[0073] Com referência à FIG. 7, um sistema cirúrgico integrado 1000 para cirurgia não invasiva de glaucoma inclui um sistema de controle 100, um componente cirúrgico 200, um primeiro componente de imagem 300 e um segundo componente de imagem opcional 400. Na modalidade da FIG. 7, o componente cirúrgico 200 é uma fonte de laser de femtossegundo, o primeiro componente de imagem 300 é um aparelho de imagiologia OCT e o segundo componente de imagem opcional 400 é um aparelho de observação visual, por exemplo, um microscópio, para visualização direta ou visualização com uma câmera. Outros componentes do sistema cirúrgico integrado 1000 incluem condicionadores de feixe e digitalizadores 500, combinadores de feixe 600, uma objetiva de focagem 700 e uma interface de paciente 800.

[0074] O sistema de controle 100 pode ser um único computador ou uma pluralidade de computadores interconectados configurados para controlar os componentes de hardware e software dos outros componentes do sistema cirúrgico integrado 1000. Uma interface de usuário 110 do sistema de controle 100 aceita instruções de um usuário e exibe informações para observação pelo usuário. As informações de entrada e os comandos do usuário incluem, mas não estão limitados a comandos do sistema, controles de movimento para ancorar o olho do paciente ao sistema, seleção de planos cirúrgicos pré-programados ou gerados ao vivo, navegação pelas opções de menu, configuração de parâmetros cirúrgicos, respostas a mensagens do sistema, determinação e aceitação de planos cirúrgicos e comandos para executar o plano cirúrgico. As saídas do sistema para o usuário incluem, mas não se limitam a, exibição de parâmetros e mensagens do sistema, exibição de imagens do olho, exibição gráfica, numérica e textual do plano cirúrgico e do andamento da cirurgia.

[0075] O sistema de controle 100 está conectado aos outros componentes 200, 300, 400, 500 do sistema cirúrgico integrado 1000. Os sinais de controle do sistema de controle 100 para a fonte de laser de femtossegundo 200 funcionam para controlar os parâmetros de operação internos e externos da fonte de laser, incluindo, por exemplo, potência, taxa de repetição e obturador de feixe. Os sinais de controle do sistema de controle 100 para o aparelho de imagiologia OCT 300 funcionam para controlar os parâmetros de digitalização do feixe de OCT, e a aquisição, análise e exibição de imagens OCT.

[0076] Os feixes de laser 201 da fonte de laser de femtossegundo 200 e os feixes de OCT 301 do aparelho de imagiologia OCT 300 são direcionados a uma unidade de condicionadores de feixe e digitalizadores 500. Diferentes tipos de digitalizadores podem ser usados para fins de digitalização do feixe de laser 201 e do feixe de OCT 301. Para digitalização transversal a um feixe 201, 301, digitalizadores de galvanômetro de digitalização angular estão disponíveis, por exemplo, em Cambridge Technology,

Bedford, MA, Scanlab, Munich, Alemanha. Para otimizar a velocidade de digitalização, os espelhos do digitalizador são normalmente dimensionados para o menor tamanho, que ainda suporta os ângulos de digitalização necessários e aberturas numéricas dos feixes nos locais de destino. O tamanho ideal do feixe nos digitalizadores é normalmente diferente do tamanho do feixe do feixe de laser 201 ou do feixe de OCT 301, e diferente do que é necessário na entrada de uma objetiva de foco 700. Portanto, os condicionadores de feixe são aplicados antes, depois ou entre os digitalizadores individuais. O condicionador de feixe e os digitalizadores 500 incluem digitalizadores para digitalizar o feixe transversal e axialmente. A digitalização axial altera a profundidade do foco na região de destino. A digitalização axial pode ser realizada movendo uma lente axialmente no percurso do feixe com um servo ou motor de passo.

[0077] O feixe de laser 201 e o feixe de OCT 301 são combinados com dicroico, polarização ou outro tipo de combinadores de feixe 600 para atingir um volume alvo comum ou volume cirúrgico no olho. Em um sistema cirúrgico integrado 1000 tendo uma fonte de laser de femtossegundo 200, um aparelho de imagiologia OCT 300 e um dispositivo de observação visual 400, os feixes individuais 201, 301, 401 para cada um desses componentes podem ser otimizados individualmente e podem ser colineares ou não colineares entre si. O combinador de feixe 600 usa divisores de feixe dicroico ou de polarização para dividir e recombinar a luz com diferentes comprimentos de onda e/ou polarização. O combinador de feixe 600 também pode incluir óptica para alterar certos parâmetros dos feixes individuais 201, 301, 401, como tamanho do feixe, ângulo do feixe e divergência. Dispositivos de iluminação visual integrada, observação ou de imagiologia auxiliam o cirurgião a acoplar o olho ao sistema e identificar os locais cirúrgicos.

[0078] Para resolver as estruturas do tecido ocular do olho em detalhes suficientes, os componentes de imagem 300, 400 do sistema cirúrgico integrado 1000 podem prover um feixe de OCT e um feixe de observação visual com uma resolução espacial de vários micrômetros. A resolução do feixe de OCT é a dimensão espacial do menor recurso que pode ser reconhecido na imagem de OCT. É determinado principalmente pelo comprimento de onda e largura de banda espectral da fonte de OCT, a qualidade da ótica que entrega o feixe de OCT ao local alvo no olho, a abertura numérica do feixe de OCT e a resolução espacial do aparelho de imagiologia OCT no local alvo. Em uma modalidade, o feixe de OCT do sistema cirúrgico integrado tem uma resolução de não mais que 5 pm.

[0079] Da mesma forma, o feixe de laser cirúrgico provido pela fonte de laser de femtossegundo 200 pode ser entregue a locais alvo com vários micrômetros de precisão. A resolução do feixe de laser é a dimensão espacial do menor recurso no local alvo que pode ser modificada pelo feixe de laser sem afetar significativamente o tecido ocular circundante. É determinado principalmente pelo comprimento de onda do feixe de laser, a qualidade da ótica que provê o feixe de laser para o local alvo no olho, a abertura numérica do feixe de laser, a energia dos pulsos de laser no feixe de laser e a resolução espacial do sistema de digitalização a laser no local alvo. Além disso, para minimizar o limite de energia do laser para interação fotodisruptiva, o tamanho do ponto do laser não deve ser superior a aproximadamente 5 µm.

[0080] Deve-se notar que, enquanto o feixe de observação visual 401 é adquirido pelo dispositivo de observação visual 400 usando ópticas de não digitalização fixas, o feixe de OCT 301 do aparelho de imagiologia OCT 300 é varrido lateralmente em duas direções transversais. O feixe de laser 201 da fonte de laser de femtossegundo 200 é digitalizado em duas dimensões laterais e a profundidade do foco é digitalizada axialmente.

[0081] Para modalidades práticas, o condicionamento do feixe, a digitalização e a combinação dos percursos ópticos são certas funções desempenhadas no laser, OCT e feixes ópticos de observação visual. A implementação dessas funções pode acontecer em uma ordem diferente daquela indicada na FIG. 7. Hardware óptico específico que manipula os feixes para implementar essas funções pode ter vários arranjos no que diz respeito a como o hardware óptico é organizado. Eles podem ser dispostos de forma a manipular feixes ópticos individuais separadamente; em outra modalidade, um componente pode combinar funções e manipular feixes diferentes. Por exemplo, um único conjunto de digitalizadores pode digitalizar o feixe de laser 201 e o feixe de OCT 301. Neste caso, condicionadores de feixe separados definem os parâmetros de feixe para o feixe de laser 201 e o feixe de OCT 301, então um combinador de feixe combina os dois feixes para um único conjunto de digitalizadores para verificar os feixes. Embora muitas combinações de arranjos de hardware óptico sejam possíveis para o sistema cirúrgico integrado, a seção a seguir descreve em detalhes um arranjo exemplar.

[0082] Entrega de Feixe

[0083] Na descrição a seguir, o termo feixe pode - dependendo do contexto - se referir a um feixe de laser, um feixe de OCT ou um feixe de observação visual. Um feixe combinado refere-se a dois ou mais feixes de laser, feixe de OCT ou feixe de observação visual que são combinados colinearmente ou não. Os feixes combinados exemplares incluem um feixe de OCT/laser combinado, que é uma combinação colinear ou não colinear de um feixe de OCT e um feixe de laser, e um feixe de OCT/laser/visual combinado, que é uma combinação colinear ou não colinear de um feixe de OCT, um feixe de laser e um feixe visual. Em um feixe combinado colinearmente, os diferentes feixes podem ser combinados por divisores de feixe dicroicos ou de polarização e providos ao longo de um mesmo percurso óptico por meio de uma distribuição multiplexada dos diferentes feixes. Em um feixe combinado não colinear, os diferentes feixes são entregues ao mesmo tempo ao longo de diferentes percursos ópticos que são separados espacialmente ou por um ângulo entre eles. Na descrição a seguir, qualquer um dos feixes anteriores ou feixes combinados pode ser genericamente referido como um feixe de luz. Os termos distal e proximal podem ser usados para designar a direção de viagem de um feixe ou a localização física de componentes em relação uns aos outros dentro do sistema cirúrgico integrado. A direção distal refere-se a uma direção em direção ao olho; assim, uma saída de feixe de

OCT pelo aparelho de imagiologia OCT se move na direção distal em direção ao olho. A direção proximal refere-se a uma direção afastada do olho; assim, um feixe de retorno de OCT a partir do olho se move na direção proximal em direção ao aparelho de imagiologia OCT.

[0084] Com referência à FIG. 8, um sistema cirúrgico integrado de exemplo é configurado para entregar cada um de um feixe de laser 201 e um feixe de OCT 301 na direção distal em direção a um olho 1 e receber cada um de um feixe de retorno de OCT e o feixe de observação visual 401 de volta do olho 1. Com relação à entrega de um feixe de laser, um feixe de laser 201 emitido pela fonte de laser de femtossegundo 200 passa através de um condicionador de feixe 510, onde os parâmetros de feixe básicos, tamanho de feixe, divergência são definidos. O condicionador de feixe 510 também pode incluir funções adicionais, definir a potência de feixe ou energia de pulso e disparar o feixe para ligá-lo ou desligá-lo. Depois de existir o condicionador de feixe 510, o feixe de laser 210 entra em uma lente de digitalização axial 520. A lente de digitalização axial 520, que pode incluir uma única lente ou um grupo de lentes, é móvel na direção axial 522 por um servo motor, motor de passo ou outro mecanismo de controle. O movimento da lente de digitalização axial 520 na direção axial 522 muda a distância axial do foco do feixe de laser 210 em um ponto focal.

[0085] De acordo com uma modalidade particular do sistema cirúrgico integrado, um ponto focal intermediário 722 é definido para ser incluído, e é digitalizável, no volume cirúrgico conjugado 721, que é um conjugado de imagem do volume cirúrgico 720, determinado pela objetiva de focagem 700. O volume cirúrgico 720 é a extensão espacial da região de interesse dentro do olho onde a imagem e a cirurgia são realizadas. Para a cirurgia de glaucoma, o volume cirúrgico 720 é a vizinhança do ângulo iridocorneano 13 do olho.

[0086] Um par de espelhos de digitalização transversais 530, 532 girados por um digitalizador galvanômetro digitaliza o feixe de laser 201 em duas direções transversais essencialmente ortogonais, por exemplo, nas direções x e y. Em seguida, o feixe de laser 201 é direcionado para um divisor de feixe dicroico ou de polarização 540, onde é refletido em direção a um espelho de combinação de feixe 601 configurado para combinar o feixe de laser 201 com um feixe de OCT 301.

[0087] Em relação à entrega de um feixe de OCT, um feixe de OCT 301 emitido pelo aparelho de imagiologia OCT 300 passa através de um condicionador de feixe 511, uma lente de focagem axialmente móvel 521 e um digitalizador transversal com espelhos de digitalização 531 e 533. A lente de focagem 521 é usada para definir a posição focal do feixe de OCT no volume cirúrgico conjugado 721 e no volume cirúrgico real 720. A lente de focagem 521 não é digitalizada para obter uma digitalização axial de OCT. A informação espacial axial da imagem de OCT é obtida por Fourier transformando o espectro do feixe de retorno de OCT recombinado interferometricamente 301 e feixes de referência 302. No entanto, a lente de focagem 521 pode ser usada para reajustar o foco quando o volume cirúrgico 720 é dividido em vários segmentos axiais. Dessa forma, a resolução espacial ideal de imagem da imagem de OCT pode ser estendida além da faixa de Rayleigh do feixe de sinal de OCT, às custas do tempo gasto na digitalização em múltiplas faixas.

[0088] Prosseguindo na direção distal em direção ao olho 1, após os espelhos de digitalização 531 e 533, o feixe de OCT 301 é combinado com o feixe de laser 201 pelo espelho combinador de feixe 601. O feixe de OCT 301 e os componentes do feixe de laser 201 do feixe de laser/OCT combinado 550 são multiplexados e viajam na mesma direção para serem focados em um ponto focal intermediário 722 dentro do volume cirúrgico conjugado 721. Depois de ter sido focado no volume cirúrgico conjugado 721, o feixe de laser/OCT combinado 550 se propaga para um segundo espelho de combinação de feixe 602 onde é combinado com um feixe de observação visual 401 para formar um feixe de laser/OCT/visual combinado 701.

[0089] O feixe de laser/OCT/visual combinado 701 que viaja na direção distal, então, passa através da objetiva de focagem 700 e uma janela 801 de uma interface do paciente, onde o ponto focal intermediário 722 do feixe de laser dentro do volume cirúrgico conjugado 721 é reimageado em um ponto focal no volume cirúrgico 720. A objetiva de focagem 700 reimagea o ponto focal intermediário 722, através da janela 801 de uma interface de paciente, no tecido ocular dentro do volume cirúrgico

720.

[0090] Um feixe de retorno de OCT disperso 301 do tecido ocular viaja na direção proximal para retornar ao aparelho de imagiologia OCT 300 ao longo dos mesmos percursos descritos, em ordem reversa. O feixe de referência 302 do aparelho de imagiologia OCT 300 passa por um percurso óptico de retardo de referência e retorna ao aparelho de imagiologia OCT a partir de um espelho móvel

330. O feixe de referência 302 é combinado interferometricamente com o feixe de retorno OCT 301 em seu retorno dentro do OCT aparelho de imagiologia 300. A quantidade de atraso no percurso óptico de atraso de referência é ajustável movendo o espelho móvel 330 para equalizar os percursos ópticos do feixe de retorno de OCT 301 e do feixe de referência 302. Para melhor resolução de OCT axial, o feixe de retorno de OCT 301 e o feixe de referência 302 também são compensados por dispersão para equalizar a dispersão de velocidade de grupo dentro dos dois braços do interferômetro de OCT.

[0091] Quando o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 é distribuído através da córnea 3 e a câmara anterior 7, o feixe combinado passa pela superfície posterior e anterior da córnea em um ângulo acentuado, longe da incidência normal. Essas superfícies no percurso do feixe de laser/OCT/visual combinado 701 criam astigmatismo excessivo e aberrações de coma que precisam ser compensadas.

[0092] Com referência às FIGS. 9a e 9b, em uma modalidade do sistema cirúrgico integrado 1000, componentes ópticos da objetiva de focagem 700 e interface do paciente 800 são configurados para minimizar aberrações espaciais e cromáticas e distorções espaciais e cromáticas. A FIG. 9a mostra uma configuração quando o olho 1, a interface do paciente 800 e a objetiva de focagem 700 estão todos acoplados. A FIG. 9b mostra uma configuração quando o olho 1, a interface do paciente 800 e a objetiva de focagem 700 estão todos separados um do outro.

[0093] A interface do paciente 800 óptica e fisicamente acopla o olho 1 à objetiva de focagem 700, que por sua vez se acopla opticamente com outros componentes ópticos do sistema cirúrgico integrado 1000. A interface do paciente 800 tem várias funções. Imobiliza o olho em relação aos componentes do sistema cirúrgico integrado; cria uma barreira estéril entre os componentes e o paciente; e provê acesso óptico entre o olho e o instrumento. A interface do paciente 800 é um dispositivo estéril, descartável de uso único e é acoplado de forma removível ao olho 1 e à objetiva de focagem 700 do sistema cirúrgico integrado 1000.

[0094] A interface do paciente 800 inclui uma janela 801 tendo uma superfície côncava 812 voltada para o olho e uma superfície convexa 813 voltada para a objetiva oposta à superfície côncava. A janela 801 tem, portanto, uma forma de menisco. Com referência à FIG. 9c, a superfície côncava 812 é caracterizada por um raio de curvatura re, enquanto a superfície convexa 813 é caracterizada por um raio de curvatura rw. A superfície côncava 812 é configurada para se acoplar ao olho, seja por meio de um contato direto ou por meio de material de correspondência de índice, líquido ou gel, colocado entre a superfície côncava 812 e o olho 1. A janela 801 pode ser formada de vidro e tem um índice de refração nw. Em uma modalidade, a janela 801 é formada de sílica fundida e tem um índice de refração nw de 1,45. A sílica fundida tem o índice mais baixo de vidros baratos comuns. Fluoropolímeros como o Teflon AF são outra classe de materiais de baixo índice que têm índices de refração menores do que a sílica fundida, mas sua qualidade óptica é inferior à dos vidros e são relativamente caros para produção em alto volume. Em outra modalidade, a janela 801 é formada do vidro comum BK7 e tem um índice de refração nw de 1,50. Uma versão resistente à radiação deste vidro, BK7G18 da Schott AG, Mainz, Alemanha, permite a esterilização por gama da interface do paciente 800 sem que a radiação gama altere as propriedades ópticas da janela 801.

[0095] Voltando às FIGS. 9a e 9b, a janela 801 é rodeada por uma parede 803 da interface do paciente 800 e um dispositivo de imobilização, tal como um anel de sucção

804. Quando o anel de sucção 804 está em contato com o olho 1, uma cavidade anular 805 é formada entre o anel de sucção e o olho. Quando o vácuo é aplicado ao anel de sucção 804 e à cavidade por meio de um tubo de vácuo de uma bomba de vácuo (não mostrada nas FIG. 9a e 9b), as forças de vácuo entre o olho e o anel de sucção fixam o olho à interface do paciente 800 durante a cirurgia. Remover o vácuo libera ou desprende o olho 1.

[0096] A extremidade da interface do paciente 800 oposta ao olho 1 inclui uma interface de fixação 806 configurada para se fixar ao alojamento 702 da objetiva de focagem 700 para assim fixar a posição do olho em relação aos outros componentes do sistema cirúrgico integrado 1000 A interface de fixação 806 pode funcionar com princípios mecânicos, de vácuo, magnéticos ou outros e também é removível do sistema cirúrgico integrado.

[0097] A objetiva de focagem 700 inclui uma lente de saída asférica 710 tendo uma superfície côncava 711 voltada para o olho e uma superfície convexa 712 oposta à superfície côncava. A lente de saída 710 tem, portanto, uma forma de menisco. Enquanto a lente de saída 710 mostrada nas FIGS. 9a e 9b é uma lente asférica que dá mais liberdade de projeto; em outras configurações, a lente de saída pode ser uma lente esférica. Alternativamente, construir a lente de saída 710 como uma lente composta, em oposição a uma camiseta, permite mais liberdade de projeto para otimizar a óptica, preservando as características principais do sistema óptico, conforme apresentado aqui. Com referência à FIG. 9c, a superfície côncava 711 é caracterizada por um raio de curvatura ry, enquanto a superfície convexa 712 é caracterizada por uma forma asférica. A superfície convexa asférica 712 em combinação com a superfície côncava esférica 711 resulta em uma lente de saída 710 com espessura variável, com as bordas do perímetro externo 715 da lente sendo mais finas do que a região de ápice central 717 da lente. A superfície côncava 711 está configurada para se acoplar à superfície convexa 813 da janela 801. Em uma modalidade, a lente de saída 710 é formada de sílica fundida e tem um índice de refração nx de 1,45.

[0098] As FIGS. 10a e 10b são ilustrações esquemáticas de componentes do sistema cirúrgico integrado das FIGS. 7 e 8 funcionalmente dispostos para formar um sistema óptico 1010 tendo um primeiro subsistema óptico 1001 e um segundo subsistema óptico 1002 que permite o acesso a um volume cirúrgico 720 no ângulo iridocorneano.

Cada uma das FIGS. 10a e 10b incluem componentes da objetiva de focagem 700 e a interface do paciente 800 da FIG. 9a. No entanto, para simplificar, a totalidade da objetiva de focagem e a interface do paciente não estão incluídas nas FIGS. 10a e 10b. Além disso, para simplicidade adicional na FIG. 10a, o espelho planar de desdobramento de feixe 740 das FIGS. 9a e 9b não está incluído e o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 mostrado na FIG. 9a é desdobrado ou endireitado. É entendido por aqueles versados na técnica que adicionar ou remover espelhos desdobráveis de feixe planar não altera o funcionamento principal do sistema óptico formado pelo primeiro subsistema óptico e o segundo subsistema óptico. FIG. 10c é uma ilustração esquemática de um feixe que passa através do primeiro subsistema óptico das FIGS. 10a e 10b.

[0099] Com referência à FIG. 10a, um primeiro subsistema óptico 1001 do sistema cirúrgico integrado 1000 inclui a lente de saída 710 de uma objetiva de focagem 700 e a janela 801 de uma interface de paciente 800. A lente de saída 710 e a janela 801 são dispostas em relação uma à outra para definir um primeiro eixo óptico 705. O primeiro subsistema óptico 1001 é configurado para receber um feixe, por exemplo, um feixe de laser/OCT/visual combinado 701, incidente na superfície convexa 712 da lente de saída 710 ao longo de um segundo eixo óptico 706, e para direcionar o feixe em direção a um volume cirúrgico 720 no ângulo iridocorneano 13 do olho.

[00100] Durante um procedimento cirúrgico, o primeiro subsistema óptico 1001 pode ser montado pela interface da superfície convexa 813 da janela 801 com a superfície côncava 711 da lente de saída 710. Para este fim, uma objetiva de focagem 700 é encaixada junto com uma interface do paciente 800. Como resultado, a superfície côncava 711 da lente de saída 710 é acoplada à superfície convexa 813 da janela 801. O acoplamento pode ser por contato direto ou através de uma camada de fluido correspondente de índice. Por exemplo, ao ancorar a interface do paciente 800 à objetiva de focagem 700, uma gota de fluido correspondente de índice pode ser aplicada entre as superfícies de contato para eliminar qualquer lacuna de ar que possa estar entre as duas superfícies 711, 813 para, assim, ajudar a passar o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 através da lacuna com reflexão e distorção de Fresnel mínimas.

[00101] A fim de direcionar o feixe em direção ao volume cirúrgico 720 no ângulo iridocorneano 13 do olho, o primeiro subsistema óptico 1001 é projetado para considerar a refração do feixe 701 conforme ele passa através da lente de saída 710, o janela 801 e a córnea 3. Para este fim, e com referência à FIG. 10c, o índice de refração nx da lente de saída 710 e o índice de refração nw da janela 801 são selecionados em vista do índice de refração nc, da córnea 3 para causar a flexão de feixe apropriada através do primeiro subsistema óptico 1001 de modo que quando o feixe 701 sai do subsistema e passa através da córnea 3, o percurso do feixe é geralmente alinhado para cair dentro do ângulo iridocorneano 13.

[00102] Continuando com referência à FIG. 10c e começando com a interface entre a janela 801 e a córnea 3. Muita inclinação de um ângulo de incidência na interface onde o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 sai da janela 801 e entra na córnea 3, ou seja, na interface entre a superfície côncava 812 da janela e a superfície convexa da córnea 3, pode criar refração e distorção excessiva. Para minimizar a refração e distorção nesta interface, em uma modalidade do primeiro subsistema óptico 1001, o índice de refração da janela 801 é proximamente correspondente com o índice da córnea 3. Por exemplo, como descrito acima com referência às FIGS. 9a e 9b, a janela 801 pode ter um índice de refração inferior a 1,42 para proximamente corresponder com a córnea 3, que tem um índice de refração de 1,36.

[00103] A refração e distorção excessivas na interface onde o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 sai da janela 801 e entra na córnea 3 pode ser ainda compensada controlando a curvatura do feixe 701 quando ele passou através da lente de saída 710 e a janela 801. Para este fim, em uma modalidade do primeiro subsistema óptico 1001, o índice de refração nw da janela 801 é maior do que cada índice de refração nx da lente de saída 710 e o índice de refração n, da córnea 3. Como resultado, na interface onde o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 sai da lente de saída 710 e entra na janela 801, ou seja, interface entre a superfície côncava 711 da lente de saída e a superfície convexa 813 da janela, o feixe passa por uma mudança de índice de refração de alto para baixo que faz com que o feixe dobre em uma primeira direção. Em seguida, na interface onde o feixe de laser/OCT/visual combinado 701 sai da janela 801 e entra na córnea 3, ou seja, interface entre a superfície côncava 812 da lente de saída e a superfície convexa da córnea, o feixe passa através de um mudança do índice de refração de baixo para alto que faz com que o feixe dobre em uma segunda direção oposta à primeira direção.

[00104] A forma da janela 801 é escolhida para ser uma lente de menisco. Como tal, o ângulo de incidência da luz tem valores semelhantes em ambas as superfícies 812, 813 da janela 801. O efeito geral é que na superfície convexa 813 a luz se curva para longe da superfície normal e na superfície côncava 812 a luz se curva em direção à superfície normal. O efeito é como quando a luz passa por uma placa paralela plana. A refração em uma superfície da placa é compensada pela refração na outra superfície, uma vez que a luz que passa pela placa não muda sua direção. Refração na entrada, a superfície convexa 712 da lente de saída 710 distal ao olho é minimizada ajustando a curvatura da superfície de entrada de modo que o ângulo de incidência β da luz 701 na superfície de entrada seja próximo a uma superfície normal 707 à superfície de entrada no ponto de intersecção 708.

[00105] Aqui, a lente de saída 710, a janela 801 e o olho 1 estão dispostos como um sistema axialmente simétrico com um primeiro eixo óptico 705. Na prática, a simetria axial é uma aproximação devido às imprecisões de fabricação e alinhamento dos componentes ópticos, o desvio natural da simetria do olho e a imprecisão do alinhamento do olho em relação à janela 801 e a lente de saída 710 em um ambiente clínico. Mas, para fins de projeto e prática, o olho 1, a janela 801 e a lente de saída 710 são considerados como um primeiro subsistema óptico axialmente simétrico 1001.

[00106] Com referência contínua à FIG. 10, um segundo subsistema óptico 1002 está opticamente acoplado ao primeiro subsistema óptico 1001 em um ângulo α em relação ao primeiro eixo óptico 705 do primeiro subsistema óptico

1001. A vantagem deste arranjo é que os dois subsistemas ópticos 1001, 1002 podem ser projetados com uma abertura numérica muito menor em comparação com um sistema onde todos os componentes ópticos são projetados em um eixo com um eixo óptico comum.

[00107] O segundo subsistema óptico 1002 inclui uma lente de retransmissão 750 que, como descrito anteriormente com referência à FIG. 8, gera um volume cirúrgico conjugado 721 do volume cirúrgico 720 dentro do olho. O segundo subsistema óptico 1002 inclui vários outros componentes indicados coletivamente como um bloco de subsistema óptico 1003. Com referência à FIG. 8, esses componentes podem incluir uma fonte de laser de femtossegundo 200, um aparelho de imagiologia OCT 300, um dispositivo de observação visual 400, condicionadores e digitalizadores de feixe 500 e combinadores de feixe 600.

[00108] O segundo subsistema óptico 1002 pode incluir peças mecânicas (não mostradas) configuradas para girar todo o subsistema em torno do primeiro eixo óptico 705 do primeiro subsistema óptico 1001. Isso permite acesso óptico a toda à circunferência de 360 graus do ângulo iridocorneano 13 do olho 1.

[00109] Com referência à FIG. 10b, a flexibilidade na disposição do primeiro e do segundo subsistemas ópticos 1001, 1002, em relação um ao outro, pode ser provida por um conjunto óptico 1004 interposto entre a saída óptica do segundo subsistema óptico 1002 e a entrada óptica do primeiro subsistema óptico 1001. Em uma modalidade, o conjunto óptico 1004 pode incluir um ou mais espelhos de desdobramento de feixe planar 740, prismas (não mostrados) ou grades ópticas (não mostradas) configurados para receber a saída óptica, por exemplo, feixe de laser/OCT/visual combinado 701, do segundo subsistema óptico 1002, alterar ou ajustar a direção do feixe de laser/OCT/visual combinado e direcionar o feixe para a entrada óptica do primeiro subsistema óptico 1001 enquanto preserva o ângulo α entre o primeiro eixo óptico 705 e o segundo eixo óptico eixo 706.

[00110] Em outra configuração, o conjunto óptico 1004 de espelhos de desdobramento de feixe planar 740 inclui ainda partes mecânicas (não mostradas) configuradas para girar a montagem em torno do primeiro eixo óptico 705 do primeiro subsistema óptico 1001, enquanto mantém o segundo subsistema óptico 1002 estacionário. Por conseguinte, o segundo eixo óptico 706 do segundo subsistema óptico 1002 pode ser girado em torno do primeiro eixo óptico 705 do primeiro subsistema óptico 1001. Isso permite acesso óptico a toda a circunferência de 360 graus do ângulo iridocorneano 13 do olho 1.

[00111] Com as considerações descritas acima com referência às FIGS. 9a, 9b e 9c, o projeto do primeiro subsistema óptico 1001 é otimizado para acesso óptico em ângulo α em relação ao primeiro eixo óptico 705 do primeiro subsistema óptico 1001. O acesso óptico no ângulo α compensa as aberrações ópticas do primeiro subsistema óptico 1001. A Tabela 1 mostra o resultado da otimização no ângulo de acesso α = 72 graus com o pacote de software de projeto óptico Zemax. Este projeto é uma modalidade prática para a cirurgia de glaucoma de femtossegundo guiada por imagem.

[00112] Tabela 1 Superfície Estrutura Índice de Raio [mm] Espessura e material refração do centro [mm] superfície lente de 1,45 -10 4,5 côncava saída 710 711, de superfície objetiva convexa de focagem 712 sílica fundida superfície janela 801 1,50 -10,9 1,0 côncava de 811, interface superfície de convexa paciente 812 BK7G18 3 córnea 1,36 -7,83 0,54 8 humor 1,32 -6,53 3,5 aquoso alvo tecido 1,38 N/A 0 a 1 mm oftálmico

[00113] Este projeto produz focagem limitada por difração de feixes de laser de comprimento de onda de 1030 nm e feixes de OCT de comprimento de onda de 850 nm com abertura numérica (NA) de até 0,2. Em um projeto, as aberrações ópticas do primeiro subsistema óptico são compensadas a um grau que a razão de Strehl do primeiro subsistema óptico para um feixe com abertura numérica maior do que 0,15 no ângulo iridocorneano é maior do que 0,9. Em outro projeto, as aberrações ópticas do primeiro subsistema óptico são parcialmente compensadas, as aberrações não compensadas restantes do primeiro sistema óptico são compensadas pelo segundo subsistema óptico a um grau que a razão de Strehl do primeiro e segundo subsistema óptico combinado para um feixe com abertura numérica maior que 0,15 no ângulo iridocorneano é maior que 0,9.

[00114] Calibração

[00115] A fonte de laser de femtossegundo 200, o aparelho de imagiologia OCT 300 e o dispositivo de observação visual 400 do sistema cirúrgico integrado 1000 são primeiro calibrados individualmente para garantir sua integridade interna e, em seguida, calibrados de forma cruzada para integridade do sistema. A parte essencial da calibração do sistema é garantir que quando o foco cirúrgico de um feixe de laser 201 seja comandado para uma localização de um volume cirúrgico 720, conforme identificado pelo aparelho de imagiologia OCT e/ou dispositivo de observação visual 400, o local alcançado do foco corresponda ao local comandado do foco dentro de uma certa tolerância, normalmente dentro de 5 a 10 µm. Além disso, saídas gráficas e de cursor, imagens, sobreposições exibidas em uma interface de usuário 110, tal como um monitor de computador, e entradas do usuário de locais de volume cirúrgico de tecido ocular 720 aceitos a partir da interface de usuário 110 devem corresponder aos locais reais no tecido dentro de tolerâncias predeterminadas de precisão semelhante.

[00116] Uma modalidade deste procedimento de calibração espacial começa com escalas calibradas de imagiologia e ampliações em escala do aparelho de imagiologia OCT 300 e/ou do dispositivo de observação visual 400 e suas exibições de uma forma que o valor de escala na exibição corresponda à escala real do alvo de calibração. Em seguida, os padrões de calibração a laser são expostos ou queimados em alvos de calibração transparentes e os padrões de calibração são posteriormente criados. Em seguida, os padrões pretendidos e os padrões reais queimados são comparados com o sistema de imagem do sistema cirúrgico integrado 1000 ou por um microscópio separado. Se eles não corresponderem à tolerância especificada, os parâmetros de escala dos padrões cirúrgicos são redimensionados ajustando a escala dos digitalizadores de feixe de laser. Este procedimento é iterado, se necessário, até que todas as calibrações espaciais estejam dentro da tolerância.

[00117] Cirurgia a Laser com Modificação de Tecido Ocular

[00118] A anatomia do olho relevante para o tratamento cirúrgico habilitado pelo sistema cirúrgico integrado 1000 divulgado neste documento é ilustrada nas FIGS. 1-4. Para reduzir a PIO, o tratamento a laser tem como alvo os tecidos oculares que afetam a via de fluxo de saída trabecular 40. Esses tecidos oculares podem incluir a malha trabecular 12, o esporão escleral 14, a úvea 15, a malha corneoescleral 16, o tecido justacanalicular 17, o canal de Schlemm 18, os canais coletores 19 dentro do ângulo iridocorneano 13.

[00119] É divulgado aqui um padrão de laser particularmente eficaz em afetar a via de fluxo de saída trabecular 40. Uma vez que o volume de interação do laser é pequeno, da ordem de alguns micrômetros (µm), a interação do tecido ocular com cada disparo de laser de um laser repetitivo quebra o tecido ocular localmente no foco do laser. A duração do pulso do laser para a interação fotodisruptiva no tecido ocular pode variar de vários femtossegundos a vários nanossegundos e energias de pulso de vários nanojoules a dezenas de microjoules. Os pulsos de laser no foco, através de processos multifotônicos, quebram as ligações químicas nas moléculas, localmente fotodissociam o material do tecido e criam bolhas de gás no tecido úmido. A quebra do material do tecido e o estresse mecânico da formação de bolhas fragmentam o tecido e criam cortes contínuos limpos quando os pulsos de laser são colocados próximos um do outro ao longo de linhas e superfícies geométricas.

[00120] Para fins de descrição a seguir, os volumes de interação básicos são referidos como células. O tamanho de uma célula é determinado pela extensão da influência da interação laser-tecido. Quando os pontos de laser, ou células, são espaçados próximos ao longo de uma linha, o laser cria um canal estreito e microscópico. Um canal mais amplo pode ser criado espaçando proximamente uma infinidade de pontos de laser dentro da corte transversal do canal. Por exemplo, um canal cilíndrico pode ser criado, primeiro, calculando as coordenadas da posição geral e tamanho do cilindro. Em seguida, usar o tamanho das células como parâmetro, calcular as coordenadas de cada célula em uma disposição de células compactadas dentro do volume do cilindro. A disposição das células se assemelha à disposição dos átomos em uma estrutura cristalina.

[00121] O mais fácil é calcular uma estrutura de célula cúbica, neste caso as células individuais são dispostas em fileiras, colunas e folhas regularmente espaçadas, e as coordenadas das células podem ser calculadas sequencialmente de vizinho para vizinho na ordem das fileiras, colunas e folhas. O hardware do digitalizador a laser também pode seguir esta sequência regular para digitalizar o feixe de laser sem saltos excessivos. Os canais podem ser criados com diferentes seções transversais, com seções transversais ovais, retangulares, quadradas ou outras regulares ou irregulares. Um corte de canal no tecido ocular pode conduzir o humor aquoso 8, sua condutividade aumentando com a área da corte transversal do canal.

[00122] As FIGS 11a e 11b ilustram vistas em corte do ângulo iridocorneano onde o laser cirúrgico faz a digitalização para afetar um volume cirúrgico 900 (FIG. 11a) para formar uma abertura de canal 920 (FIG. 11b). O volume cirúrgico 900 na malha trabecular, estende-se da câmara anterior 7 e através da parede interna do canal de Schlemm 18. A digitalização a laser modifica o tecido ocular no volume cirúrgico 900 para criar uma abertura de canal 920. A abertura de canal 920 reduz a resistência ao fluxo no tecido ocular para aumentar o fluxo aquoso da câmara anterior 7 para o canal de Schlemm 18 e, assim, reduzir a IOP do olho. O tamanho da abertura do canal 920 determinará a redução da resistência do percurso de fluxo de saída e a longevidade da eficácia.

[00123] A orientação da imagem é essencial para este procedimento para localizar as estruturas com precisão e monitorar o sucesso do tratamento. Minimizar o tamanho e o volume do tecido ocular tratado também ajuda a minimizar a quantidade de gás criado e os movimentos do tecido induzidos por gás. Conforme o tecido se expande com o gás em expansão, movimentos repentinos do tecido podem ocorrer quando o gás escapa de um volume fechado e o vazio preenchido com gás entra em colapso. Esses movimentos súbitos do tecido podem criar descontinuidades nas incisões cirúrgicas e devem ser evitados ou minimizados.

[00124] Outra consideração para a criação de padrões cirúrgicos no tecido ocular é o efeito de sombra potencial das bolhas de gás à medida que a incisão avança. Em geral, os avanços da incisão devem prosseguir de um local mais longe do laser e progredir para um local mais próximo do laser para minimizar o efeito de sombra. A quantidade de gás também é menor quando o laser é focado firmemente em um ponto focal limitado por difração e o limite de energia de pulso para interação de fotodisrupção é reduzido. Quando o laser é operado em baixo limite, o tamanho do volume de interação local e o tamanho das bolhas de gás são menores. Isso significa que as células que preenchem o volume cirúrgico devem ser espaçadas mais próximas.

[00125] A Tabela 2 exibe parâmetros de padrão de tratamento e laser cirúrgico para várias incisões de tamanhos diferentes. A faixa do conjunto de parâmetros é limitada pelo limite de Exposição Máxima Permissível (MPE) da luz do laser que entra no olho e faixas práticas para a taxa de repetição do laser e a velocidade de digitalização dos digitalizadores.

[00126] Tabela 2 Tecido Taman Corte Taman Potên Taxa Energ Tempo de tratado ho de transver ho da cia de ia de procedim canal sal do célul média repeti pulso ento x[mm] canal a do ção do do [s] y[mm] [mm2] x[µm] laser laser laser z[mm] y[µm] [W] [kHz] [µJ] z[µm] malha 1,5, 0,3 3, 3, 0,9 300 3 7,4 trabecu 0,2, 3 lar 0,2 malha 2, 0,4 4, 4, 1 200 5 6,3 trabecu 0,2, 4 lar 0,2

[00127] Com relação ao MPE, o percurso de feixe angular 30 da FIG. 6 é a mais vantajoso, uma vez que os feixes de luz provenientes da fonte de laser de femtosegundo 200 ou do aparelho de imagiologia OCT 300 transmitidos através do tecido não atingem diretamente a retina. Isso contrasta com as cirurgias conhecidas da córnea e da catarata, em que a luz direta do laser ou luz de OCT transmitida através do tecido atinge a retina. Portanto, o percurso de feixe angular 30 da FIG. 6 pode usar uma potência média de feixe mais elevada. Potência média mais elevada para o laser cirúrgico resulta em tempo de procedimento mais rápido. A potência média mais elevada para o feixe de OCT resulta em um tempo de aquisição de imagem de OCT mais rápido para a mesma qualidade de imagem ou em melhor qualidade de imagem para o mesmo tempo de aquisição de imagem. Com relação ao tamanho da célula e energia de pulso de laser, tamanhos de célula e energia de pulso menores são preferidos para minimizar a quantidade de gás criada no tecido.

[00128] Modelos de perfusão lineares, considerações experimentais (Fiu et al., 2005) e clínicas de procedimentos EFT indicam que cortes transversais de canal de 0,24 mm a 0,4 mm podem alcançar redução de IOP suficiente. Como pode ser visto na Tabela 2, o procedimento cirúrgico a laser habilitado pelo sistema cirúrgico integrado divulgado neste documento pode produzir cortes transversais de canal semelhantes aos de Fiu et al. e pode ser concluído em menos de 10 segundos.

[00129] A FIG. 12 é um fluxograma de um método para reduzir a pressão intraocular em um olho com uma córnea, uma câmara anterior e um ângulo iridocorneano compreendendo uma via de fluxo de saída de humor aquoso formada por uma malha trabecular, um canal de Schlemm e uma ou mais ramificação de canais coletores do canal de Schlemm, o método compreendendo. O método pode ser realizado pelo sistema cirúrgico integrado 1000 das FIGS. 7-10b.

[00130] Na etapa 1202, um feixe de OCT 301 é entregue através da córnea 3 e da câmara anterior 7 para o ângulo iridocorneano 13. Em uma modalidade, o feixe de OCT 301 tem uma resolução menor ou igual a aproximadamente 5 micrômetros e é entregue ao ângulo iridocorneano 13 direcionando o feixe de OCT para um primeiro subsistema óptico 1001 que inclui uma janela 801 acoplada à córnea 3 e uma lente de saída 710 acoplada à janela.

[00131] Na etapa 1204, uma imagiologia OCT de uma porção do ângulo iridocorneano 13 é adquirida com base no feixe de OCT 301 entregue ao ângulo iridocorneano através do primeiro subsistema óptico 1001. Para este fim, um feixe de retorno OCT 301 é recebido através do primeiro subsistema óptico 1001 e processado em um aparelho de imagiologia OCT 300 usando técnicas de imagiologia OCT conhecidas.

[00132] Na etapa 1206, um volume cirúrgico 900 de tecido ocular a ser modificado é determinado com base na imagem de OCT. O volume cirúrgico 900 pode ser determinado com base em uma imagem de OCT transversal 2D que é exibida em um sistema de controle 100 do sistema cirúrgico integrado 1000. Um feixe de observação visual 401 também pode ser usado para determinar o volume cirúrgico 900. Para este fim, um feixe de observação visual 401 pode ser adquirido a partir do ângulo iridocorneano 13 por um microscópio 400 através do primeiro subsistema óptico 1001 e o volume 900 de tecido ocular a ser modificado pode ser determinado pela apresentação da imagem de OCT e do sinal de observação visual sobreposto uma tela de exibição do sistema de controle 100. Alternativamente, a imagiologia

OCT e o sinal de observação visual podem ser registrados em uma tela de exibição.

[00133] Em uma modalidade, o canal de Schlemm 18 é caracterizado por uma circunferência, e o volume cirúrgico 900 de tecido ocular a ser modificado é determinado com base na densidade dos canais coletores 19 em torno da circunferência. Neste caso, uma distribuição de densidade de canais coletores 19 em torno de pelo menos uma porção da circunferência do canal de Schlemm 18 é determinada com base em imagens de OCT. Uma região do canal de Schlemm 18 com uma densidade acima de um critério de limite é identificada e a proximidade da região identificada é incluída no volume de tecido ocular a ser modificado. O critério pode ser o 50º percentil da distribuição, o 75º percentil, ou um valor numérico maior do que o 75º percentil. Em outra modalidade, o volume 900 de tecido ocular a ser modificado está na proximidade de um ou mais dos canais coletores 19.

[00134] Na etapa 1208, cada um de um feixe de OCT 301 e um feixe de laser 201 é distribuído através da córnea 3 e a câmara anterior 7 para o ângulo iridocorneano 13. Em uma modalidade, o feixe de OCT 301 e o feixe de laser 201 têm resoluções substancialmente iguais, por exemplo, menor ou igual a aproximadamente 5 micrômetros, e cada feixe é entregue ao ângulo iridocorneano direcionando cada feixe para um primeiro subsistema óptico 1001 que inclui uma janela 801 acoplada à córnea 3 e uma saída lente 710 acoplada à janela. O feixe de OCT 301 e o feixe de laser 201 podem ser dirigidos colinearmente para o primeiro subsistema óptico 1001 ao longo de um mesmo percurso óptico, por exemplo, multiplexando os feixes. Alternativamente, o feixe de OCT 301 e o feixe de laser 201 podem ser direcionados de forma não colinear para o primeiro subsistema óptico ao mesmo tempo ao longo de percursos ópticos separados espacialmente ou angulares.

[00135] Distorção e aberrações dos feixes 201, 301 causadas pela entrada do ângulo oblíquo no olho são compensadas pelo direcionamento de cada feixe para o primeiro subsistema óptico 1001 em um ângulo. Para este fim, o olho 1 inclui uma direção de visão e o primeiro subsistema ótico 1001 é posicionado em relação ao olho de modo a incluir um primeiro eixo ótico 705 que está substancialmente alinhado com a direção de visão do olho. Os feixes 201, 301 são introduzidos no primeiro subsistema óptico 1001 direcionando cada feixe para uma superfície convexa 713 da lente de saída 710 ao longo de um segundo eixo óptico 706 deslocado do primeiro eixo óptico 705 por um ângulo α. Além disso, cada feixe 201, 301 pode ser direcionado para a superfície convexa 713 da lente de saída 710 em um ângulo β em relação a uma superfície normal 707 para a superfície convexa.

[00136] Na etapa 1210, um volume 900 de tecido ocular dentro da via de fluxo de saída trabecular 40 é modificado para reduzir uma resistência da via presente em uma ou mais da malha trabecular 12, o canal de Schlemm 18 e um ou mais canais coletores 19 aplicando o feixe de laser 201 ao tecido ocular que define o volume. Para este fim, um feixe de laser 201 com um comprimento de onda entre 330 nanômetros e 2000 nanômetros pode ser digitalizado em múltiplas direções para interagir com o tecido ocular que define o volume cirúrgico 900. O feixe de laser 201 pode ser aplicado de uma maneira contínua ou como uma multiplicidade de pulsos de laser com duração de pulso entre 20 femtossegundos e 1 nanossegundo. O feixe de laser 201 provoca interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída 40. Em uma modalidade, a interação fotodisruptiva com o tecido ocular cria um canal 902 aberto através da malha trabecular conectando a câmara anterior e o canal de Schlemm.

[00137] Acessando o Ângulo iridocorneano

[00138] FIG. 13 é um fluxograma de um método para direcionar um feixe de luz para um ângulo iridocorneano de um olho que tem uma direção de visão e uma córnea com um índice de refracção nc. O método pode ser realizado pelo sistema cirúrgico integrado 1000 das FIGS. 7-10b.

[00139] Na etapa 1302, um primeiro subsistema óptico 1001 e um segundo subsistema óptico 1002 estão dispostos um em relação ao outro. O primeiro subsistema óptico 1001 inclui uma janela 801 formada de um material com um índice de refração nw. A janela 801 tem uma superfície côncava 812 e uma superfície convexa 813 oposta à superfície côncava. O primeiro subsistema óptico 1001 também inclui uma lente de saída 710 formada de um material com um índice de refração nx. A lente de saída 710 tem uma superfície côncava 711 e uma superfície convexa 712 oposta à superfície côncava. A superfície côncava 711 da lente de saída 710 é configurada para acoplar-se à superfície convexa 813 da janela 801 para definir um primeiro eixo óptico 705 que se estende através da janela e da lente de saída. A superfície côncava 812 da janela 801 está configurada para acoplar-se de forma removível à córnea 3 do olho, de modo que o primeiro eixo óptico 705 esteja geralmente alinhado com a direção de visão do olho.

[00140] Na etapa 1304, uma saída de feixe de luz pelo segundo subsistema óptico 1002 é direcionada para ser incidente na superfície convexa 712 da lente de saída 710 ao longo de um segundo eixo óptico 706 em um ângulo α que é deslocado do primeiro eixo óptico 705. Para este fim, o segundo subsistema óptico 1002 ou outra montagem óptica intermediária 1004 pode ser configurado para determinar uma medida de separação de ângulo entre o primeiro eixo óptico e o segundo eixo óptico e para ajustar a orientação do segundo eixo óptico até que o ângulo de separação esteja no ângulo α. O ângulo α é normalmente maior do que 30 graus. Mais especificamente, o ângulo α pode estar entre 60 graus e 80 graus. Ainda mais especificamente, o ângulo α é de aproximadamente 72 graus.

[00141] Na etapa 1306, a saída do feixe de luz pelo segundo subsistema óptico 1002 também pode ser direcionada para intersectar a superfície convexa 712 da lente de saída 710 em um ponto de interseção e um ângulo β entre o segundo eixo óptico 706 e uma superfície normal 707 para a superfície convexa da lente de saída. Novamente, o segundo subsistema óptico 1002 ou outra montagem óptica intermediária 1004 pode ser configurado para determinar uma medida de separação de ângulo entre o segundo eixo óptico e a superfície normal 707, e para ajustar a orientação do segundo eixo óptico até que o ângulo de separação esteja no ângulo β.

[00142] Em alguns arranjos, como mostrado, por exemplo, na FIG. 10b, o segundo subsistema óptico 1002 pode ser configurado para ser disposto em relação ao primeiro subsistema óptico 1001 de modo que o feixe de luz 701 seja emitido pelo segundo subsistema óptico ao longo de um deslocamento de eixo do segundo eixo óptico 706. Nestes casos, no processo de direcionamento do bloco 1304, o feixe de luz 701 é recebido em uma montagem óptica 1004 interposta entre o primeiro subsistema óptico 1001 e o segundo subsistema óptico 1002 e redirecionado para alinhamento geral com o segundo eixo óptico 706. O segundo eixo óptico 706 pode ser girado em torno do primeiro eixo óptico 705, enquanto mantém o segundo eixo óptico deslocado do primeiro eixo óptico por um ângulo substancialmente igual ao ângulo α. Isso permite o tratamento em torno da circunferência do ângulo iridocorneano 13. Em configurações onde o segundo eixo óptico 706 intersecta a superfície convexa 712 da lente de saída 710 em um ponto de interseção 708 e em um ângulo β entre o segundo eixo óptico e uma superfície normal 707 à superfície convexa da lente de saída, o processo de direcionamento do bloco 1306 envolve girar o segundo eixo óptico em torno do primeiro eixo óptico enquanto também mantém um ângulo entre o segundo eixo óptico e a superfície normal que é substancialmente igual ao ângulo β.

[00143] Os vários aspectos desta divulgação são providos para permitir que um versado na técnica pratique a presente invenção. Várias modificações em modalidades exemplares apresentadas ao longo desta divulgação serão prontamente aparentes para aqueles versados na técnica.

Assim, as reivindicações não se destinam a ser limitadas aos vários aspectos desta divulgação, mas devem receber o escopo completo consistente com a linguagem das reivindicações. Todos os equivalentes estruturais e funcionais para os vários componentes das modalidades exemplares descritas ao longo desta divulgação que são conhecidos ou posteriormente virão a ser conhecidos por aqueles versados na técnica são expressamente incorporados neste documento por referência e se destinam a ser abrangidos pelas reivindicações. Além disso, nada divulgado aqui se destina a ser dedicado ao público, independentemente de tal divulgação ser explicitamente citada nas reivindicações. Nenhum elemento de reivindicação deve ser interpretado de acordo com as disposições de 35 U.S.C. §112, sexto parágrafo, a menos que o elemento seja expressamente recitado usando a frase "meios para" ou, no caso de uma reivindicação de método, o elemento seja recitado usando a frase "etapa para”.

[00144] Deve ser entendido que as modalidades da invenção aqui descritas são meramente ilustrativas da aplicação dos princípios da invenção. A referência neste documento a detalhes das modalidades ilustradas não se destina a limitar o escopo das reivindicações, as quais recitam essas características consideradas essenciais para a invenção.

Claims (39)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para reduzir a pressão intraocular em um olho tendo uma córnea, uma câmara anterior e um ângulo iridocorneano, compreendendo uma via de fluxo de saída de humor aquoso formada por uma malha trabecular, um canal de Schlemm e um ou mais canais coletores que ramificam-se do canal de Schlemm, o método compreendendo: Entregar cada um de um feixe de tomografia de coerência óptica (OCT) e um feixe de laser através da córnea e a câmara anterior no ângulo iridocorneano; e modificar um volume de tecido ocular dentro da via de fluxo de saída para reduzir uma resistência da via presente em um ou mais da malha trabecular, o canal de Schlemm, e os um ou mais canais coletores aplicando o feixe de laser ao tecido ocular que define o volume para assim causar interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que entregar cada um de um feixe de OCT e um feixe de laser compreende direcionar cada feixe para um primeiro subsistema óptico compreendendo uma janela acoplada à córnea e uma lente de saída acoplada à janela.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que: o olho compreende uma direção de visão e o primeiro subsistema óptico compreende um primeiro eixo óptico substancialmente alinhado com a direção de visão, e direcionar cada feixe para o primeiro subsistema óptico compreende direcionar cada feixe para o primeiro subsistema óptico ao longo de um segundo deslocamento do eixo óptico a partir do primeiro eixo óptico por um ângulo α.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, em que a lente de saída compreende uma superfície convexa e direcionar cada feixe para o primeiro subsistema óptico adicionalmente compreende direcionar cada feixe para a superfície convexa da lente de saída em um ângulo β em relação a uma superfície normal ao convexa superfície.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados colinearmente.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados de forma não colinear.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que aplicar o feixe de laser compreende digitalizar o feixe de laser para interagir com o tecido ocular que define o volume.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a interação fotodisruptiva com o tecido ocular cria um canal aberto através da malha trabecular conectando a câmara anterior e o canal de Schlemm.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o comprimento de onda do feixe de laser está entre 330 nanômetros e 2000 nanômetros.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o feixe de laser é composto por uma infinidade de pulsos de laser com duração de pulso entre 20 femtossegundos e 1 nanossegundo.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o volume de tecido ocular está próximo a um ou mais dos canais coletores.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o feixe de laser e o feixe de OCT têm resoluções respectivas que são substancialmente iguais.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que a resolução é menor ou igual a aproximadamente 5 micrômetros.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente compreendendo, antes de entregar cada um de um feixe de OCT e um feixe de laser: entregar um feixe de OCT através da córnea e da câmara anterior para o ângulo iridocorneano; adquirir uma imagem de OCT de uma porção do ângulo iridocorneano; e determinar o volume de tecido ocular a ser modificado com base na imagem de OCT.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, em que a imagem de OCT compreende uma imagem em corte transversal bidimensional.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, em que determinar o volume de tecido ocular a ser modificado compreende apresentar a imagem de OCT em uma tela de exibição.

17. Método, de acordo com a reivindicação 14, em que o canal de Schlemm é caracterizado por uma circunferência, e determinar o volume de tecido ocular a ser modificado compreende:

determinar uma distribuição de densidade de canais coletores em torno de pelo menos uma porção da circunferência do canal de Schlemm; identificar uma região do canal de Schlemm com densidade acima de um critério de limite; e incluir uma proximidade da região identificada no volume de tecido ocular a ser modificado.

18. Método, de acordo com a reivindicação 14, adicionalmente compreendendo adquirir um sinal de observação visual a partir do ângulo iridocorneano.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, em que determinar o volume de tecido ocular a ser modificado compreende apresentar a imagem de OCT e o sinal de observação visual sobrepostos em uma tela de exibição.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, em que determinar o volume de tecido ocular a ser modificado compreende apresentar a imagem de OCT e o sinal de observação visual registrado em uma tela de exibição.

21. Sistema cirúrgico integrado para reduzir a pressão intraocular em um olho tendo córnea, câmara anterior e ângulo iridocorneano, compreendendo uma via de fluxo de saída de humor aquoso formada por uma malha trabecular, um canal de Schlemm e um ou mais canais coletores que ramificam-se do canal de Schlemm, o sistema compreendendo: um primeiro subsistema óptico incluindo: uma janela configurada para ser acoplada à córnea e uma lente de saída configurada para ser acoplada à janela; um segundo subsistema óptico incluindo: um aparelho de imagiologia por tomografia de coerência óptica

(OCT) configurado para emitir um feixe de OCT, uma fonte de laser configurada para emitir um feixe de laser e uma pluralidade de componentes configurados para um ou mais de condição, digitalização, combinação e direção de um ou mais feixes de OCT e feixes de laser; e um sistema de controle acoplado ao segundo subsistema óptico e configurado para: instruir o aparelho de imagiologia OCT para emitir um feixe de OCT e a fonte de laser para emitir um feixe de laser, para entrega através da córnea e da câmara anterior para o ângulo iridocorneano, e instruir a fonte de laser a modificar um volume de tecido ocular dentro da via de fluxo de saída para reduzir uma resistência da via presente em uma ou mais das malhas trabeculares, o canal de Schlemm e um ou mais canais coletores aplicando o feixe de laser ao tecido ocular que define o volume para, assim, causar interação fotodisruptiva com o tecido ocular para reduzir a resistência da via ou criar uma nova via de fluxo de saída.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o segundo subsistema óptico é configurado para direcionar o feixe de OCT e o feixe de laser em direção ao primeiro subsistema óptico.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, em que: o olho compreende uma direção de visão, o primeiro subsistema óptico um primeiro eixo óptico,

o primeiro subsistema óptico está adaptado para ser acoplado ao olho de modo que o primeiro eixo óptico esteja substancialmente alinhado com a direção da visão, e o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados para o primeiro subsistema óptico ao longo de um segundo eixo óptico deslocado do primeiro eixo óptico por um ângulo α.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, em que a lente de saída compreende uma superfície convexa e o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados para a superfície convexa da lente de saída em um ângulo β em relação a uma superfície normal à superfície convexa.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados colinearmente.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o feixe de OCT e o feixe de laser são direcionados de forma não colinear.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que a fonte de laser é configurada para modificar o volume de tecido ocular por digitalização do feixe de laser para interagir com o tecido ocular que define o volume.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que a fonte de laser é configurada para modificar o volume do tecido ocular através da interação fotodisruptiva com o tecido ocular para criar um canal aberto através da malha trabecular conectando a câmara anterior e o canal de Schlemm.

29. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o comprimento de onda do feixe de laser está entre 330 nanômetros e 2000 nanômetros.

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o feixe de laser é composto por uma multiplicidade de pulsos de laser com duração de pulso entre 20 femtossegundos e 1 nanossegundo.

31. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o feixe de laser e o feixe de OCT têm resoluções respectivas que são substancialmente iguais.

32. Sistema, de acordo com a reivindicação 31, em que a resolução é menor ou igual a aproximadamente 5 micrômetros.

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que o sistema de controle é adicionalmente configurado para, antes da modificação do tecido ocular: instruir o aparelho de imagiologia OCT a adquirir uma imagem de OCT de diagnóstico de uma porção do ângulo iridocorneano; e determinar o volume de tecido ocular a ser modificado com base na imagem de OCT.

34. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, em que a imagem de OCT compreende uma imagem em corte transversal bidimensional.

35. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, em que o sistema de controle é configurado para apresentar a imagem de OCT em uma tela de exibição.

36. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, em que o canal de Schlemm é caracterizado por uma circunferência, e o sistema de controle é configurado para determinar o volume de tecido ocular a ser modificado, sendo adicionalmente configurado para: determinar uma distribuição de densidade de canais coletores em torno de pelo menos uma porção da circunferência do canal de Schlemm; identificar uma região do canal de Schlemm com densidade acima de um critério de limite; e incluir uma proximidade da região identificada no volume de tecido ocular a ser modificado.

37. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, em que o segundo subsistema óptico adicionalmente compreende um dispositivo de observação visual configurado para adquirir um sinal de observação visual do ângulo iridocorneano.

38. Sistema, de acordo com a reivindicação 37, em que o sistema de controle é adicionalmente configurado para apresentar a imagem de OCT de diagnóstico e o sinal de observação visual sobreposto em uma tela de exibição.

39. Sistema, de acordo com a reivindicação 37, em que o sistema de controle é adicionalmente configurado para apresentar a imagem de OCT de diagnóstico e o sinal de observação visual registrado em uma tela de exibição.