CN1039361A - 矫正眼睛折射反常的装置 - Google Patents

Abstract

本装置包含光学地互相联系的、波长为223纳诺米(HM)的紫外线辐射的脉冲激光(4)，均匀光束形成器(5)，缝隙面罩(6)并带有旋转传动装置，以及通过缝隙面罩(6)给眼睛(11)的角膜(2)的表面(1)投送映象的映象形成器(10)。缝隙面罩(6)至少有完全一样的花瓣形(17)缝隙两条，在转动时，保证了紫外线辐射曝光均匀地、辐对称地分布在角膜(2)的表面(1)上，在形成器(10)的光学终端，装设着控制盒(13)，它控制紫外线辐射能量的密度，还装设着显微镜(12)。

Description

本发明属于治疗和保护眼睛的器械，更准确地说，它涉及矫正眼睛折射反常的装置。

本发明可以应用于眼科中，例如对眼睛的近视和超远视的矫正。

众所周知，用摄影蒸发方法做眼科手术的装置，包含固体激光器，其波长为150到220纳诺米（HM＝HaHOMeTp＝10^-9米），包含光学上互相联系的可控制的开关：光学的通道、电的或者光学的调频器以及辐射波的波长的变换盒（PCT WO87/00748）。

这种装置的光学部分，在控制和制造方面，是复杂的。该装置设计了附加的波长改变，并且保证了角膜表面的逐点处理，此时，要建立必需的变化曲线，是复杂的，并且要求用大量的时间，因为送来的脉冲数目很大。

众所周知，为实现上述方法，也是这样的装置，它包含紫外线脉冲激光器，其波长为193HM纳诺米），它还包含光学上互相联系的均匀光流的形成器，具有一个花瓣形状缝隙的缝隙式面罩，以及在角膜表面上反映面罩图象的一个成形器。缝隙式面罩具有一个转动的传动机构，其结果保证了辐射与曝光轴线对称地分布在角膜表面上。

该装置还包含有显微镜，用于肉眼控制角膜表面上的辐射照准以及矫正的过程，用视力与图象反映形成器相联系;该装置还包含有一个控制盒，它分布在反映形成器的光学输出端，控制着反映角膜表面上进入的能量的密度。（参考K.Hanna，JC.Chastang，J.Pouliquen，G.Renard，L.Asfar的“Excimer激光器折射角膜成形术”，1986，巴黎，第一版）

在缝隙式面罩中出现一条缝隙，不允许提高矫正速度，因为辐射脉冲的跟踪周期受到上面的限制，这是由于有积累的热效应，它会导致生物组织外伤的提高。

本发明的基础，是提出一个课题：创造矫正眼睛折射反常的一种装置，它保证增加矫正速度，同时提高矫正的精度，原因是，改变缝隙式面罩的构造，改变紫外线辐射的波长。

本发明的目的是，为矫正眼睛折射反常，创造一种方法和装置，保证加速矫正眼睛的近视和超远视。

对矫正眼睛近视和超远视提高精度，则是本发明的另外一个目的。

这个课题是这么解决的。在矫正眼睛折射反常的装置中，包含光学上互相联系并且按指定顺序装设的紫外线辐射的脉冲激光器，均匀光束的形成器，具有花瓣形缝隙的缝隙式面罩，这种面罩的旋转驱动以及角膜表面的缝隙面罩的反映形成器。在最后一种形成器的光学输出端，布置着控制盒，它控制紫外线辐射到达角膜表面的能量密度，位于映像成形器的光学终端，还布置着显微镜，进行肉眼控制，控制着紫外线辐射照准眼睛角膜表面，也控制矫正的过程;该显微镜光学地联系着反映形成器，按照本明，缝隙式面罩至少还具有花瓣形缝隙一个，该花瓣形同它已有花瓣形一样，因而在缝隙面罩旋转时，便可获得紫外线辐射曝光在眼睛角膜表面上的均匀的轴对称的分布，并且使用了波长为223HM（纳诺米）的脉冲激光器。

使缝隙面罩包含一种潜形物，是适当的。它具有不透过紫外线辐射的表面;它还有一些缝隙，是设计成能透过紫外线的花瓣形形状的，或者是能透过紫外线辐射的表面，而花瓣形是设计成不透过紫外线辐射的。在不透过紫外线的表面，同每个透明的花瓣形之间，有一种边界;或者在透明的表面和每个不透明花瓣形之间，有一种边界。这种边界由下面的公式计算

ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ₀) )²]

1≤m≤n

其中，n-缝隙面罩的花瓣形的数量，m-缝隙面罩的相应的花瓣形的序号，τ₀-花瓣形的长度，τ-每个花瓣形的边界的径向坐标，ψ-每个花瓣形的边界的角坐标。

缝隙面罩中的缝隙数目为2到6。

在下面，描述具体设计的一些例子来解释本发明，按照附图，其中：

图1反映眼睛的角膜，它随矫治过程而变化，根据本发明，它是纵剖面：

图2-又是角膜在矫治过程中的变化的一种情况，按照本发明它是纵剖面;

图3-按照本发明，眼睛折射反常的矫正装置的构造示意图;

图4-按照本发明的缝隙面罩;

图5-按照本发明的又一种缝隙面罩;

图6-按照本发明有两个花瓣形的缝隙面罩;

图7-按照本发明有四个花瓣形的缝隙面罩;

图8-按照本发明，该装置的设计原理示意图;

图9-按照本发明，该装置的另外一种设计方案。

本发明的基础是，紫外线辐射作用在眼睛角膜2的表面1上面（图1或者图2），角膜2一层跟着一层地蒸发。如果辐射曝光的变化是这么选择的-从角膜2的边缘向它的中心，曝光增加，则在角膜2的中心，蒸发层3的厚度（图1），大于边缘上的，因此，角膜2在中心的蒸发较高。这使得角膜2的表面1的曲率普遍减小。

如果辐射曝光是这么变化的-它在角膜2的边缘大于在其中心处的，则蒸发层3（图2）在边缘的厚度较大，其结果，角膜2的表面1的曲率增大。

于是，眼睛角膜2的表面1的曲率半径在变化，它导致对于眼睛折射反常的必须的矫正。

眼睛折射反常的矫正的装置，包含一个紫外线辐射的脉冲激光器4（图3），它以223纳诺米（HM）的波长而工作，与激光器4光学地联系着的均匀光束形成器5也包含在内，还包含一个缝形面罩6及其旋转驱动7，6是安装在形成器5的光学终端8的。在面罩6的光学终端9上，布置着映象面罩6的形成器10，它由6把映象投到第Ⅱ只眼睛的角膜2的表面1上;此后，在同一光轴上，安置一具显微镜12，便于用肉眼控制紫外线辐射照准第Ⅱ双眼睛的角膜2的表面1，并且控制矫治过程。

控制盒13与映象形成器10光学地相联系，13控制着紫外线辐射到达角膜2的表面1上的能量密度。

本装置还有一个控制盒14，它控制着矫正过程，放置在同激光器4电气地相联系的地方。

缝隙面罩6包含一个潜形物15（图4），15具有不透过紫外线的表面16，在潜形物15上面，至少有两条不透过紫外线辐射的缝隙区段。这些区段具有花瓣形状17（图4）。可能有一种设计方案，即表面16′（图5）是透明的，而花瓣形17不透过紫外线辐射。

花瓣形17（图4和5）同17′之间的边界，决定于公式

ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ₀) )²]（1）

其中，n-花瓣形17和17′的数量，

m-花瓣形17和17′的序数，

τ₀-花瓣形17和17′的长度，

τ-从潜形物15的中心18到每个花瓣形17和17′的边界上任意一点的距离，即任意一个花瓣形17和17′的边界的径坐标，

ψ-任意一个花瓣形17和17′的边界的角坐标。

花瓣形17和17′的数量的选择，为2到6个，因为单独一个花瓣形17和17′，可能实现正确的矫治，而引起角膜不确切的修正，这一点却是不希望有的。

花瓣形17和17′的数量大于6，则出现技术上的困难，与面罩中心区薄的结构强度有关，也使得能量大密度的辐射的强大脉冲起作用。

除此以外，当选用波长223纳诺米（HM）时，将发生眼睛角膜的不合理地巨大消除，而在使用大于6的花辨形数量的面罩时，则面罩薄构造中央部分的散热条件恶化了。

在图4和7中，列出面罩设计的两种方案6′和6″，其中，分别使用两个花瓣形19和四个花瓣形20。

花瓣形17（图4和5），17′，19（图6和7），20当中任何一种的形状，由曲线组成，确定于上述公式（1）。

在图8中，列出该装置设计的方案之一。

形成器5包含透镜21（图8）和22，形成器10包含棱镜23、24、25和棱镜26，26同透镜27布置在一起。

在缝隙面罩6的前面，装设透镜28，而电动机是缝隙面罩6的驱动装置7，该电动机的轴与面罩6联结。

为了建立面罩6（图9）对映象的旋转效应，驱动装置7设计成电动机的形式，它的轴同棱镜23相联系。

该装置按照下述方式工作。

由激光器4出来的波长为223纳诺米（HM）的光束，其强烈度在截面内的分布是均匀的，穿过形成器5，而在5的终端出现匀量的光束。光束在形成器5中变化了，此外，光束的尺寸达到面罩6的大小。面罩6由驱动7带着而旋转，由于其中有几个花瓣形的缝隙，辐射曝光在改变着，这种辐射经过形成器8到达角膜2的表面1上。当采用面罩6而带着透明的花瓣形17（图4）时，在作用区域的中心，曝光较大，由中心到达边缘渐渐减小。这就使得校正层的中心厚度选用得比边缘大一些，于是，角膜2的表面1的曲率普通变小。

如果面罩6的花瓣形17′采用了不透明结构，则在角膜2的中心的曝光比较小，并朝着边缘增加曝光，于是，角膜蒸发层的厚度变小，使得角膜2的表面1的曲率增加。

穿过形成器8和显微镜12的光束，焦聚在角膜2的表面1上成为直径3到6毫米的一个斑点。脉冲几乎成直角形，它落到角膜2上面，产生层状蒸发，像图1和2所表示的，改变着表面的曲率，如前面讨论过的一样。

控制盒14给出要求的脉冲数量，大约从10²变化到10⁴，要求的辐射能量密度为120到1200微焦耳/厘米²，脉冲跟踪频率为5到25赫芝，其历时长度为5到50纳诺秒（HC＝HaHOCeKyH a＝10^-9秒。）

传送来的辐射参数的控制，由控制盒13完成，它的工作同众所周知的同类控制盒一样。

本装置曾经在一批病人的8只眼睛的手术中使用过，这些病人的眼睛有高度的近视和超远视，使用传统方法则对此效果很小。

使用本发明的结果，有可能矫正患超远视和近视的人眼的折射反常，不会从理想视野造成异常部位的偏转，并且排除了散光和其他不希望的现象的出现。

使用本装置，可以恢复高度近视和远视的视觉功能。对折射反常、高度近视、高度超远视、无晶状体畸形和散光的治疗，即其证明。对日益加剧的近视和角膜有营养性障碍疾病的患者禁忌用本法治疗。

Claims (4)

1、眼睛折射反常的矫正装置，包含着下面一些部件：光学上互相联系的并且按指定顺序布置的、紫外线辐射的脉冲激光器(4)，均匀光束的形成器(5)，缝隙式面罩(6)，面罩具有花瓣形(17)缝隙和其旋转的驱动装置(7)，缝隙面罩的在角膜(2)的表面(1)上的映象形成器(10)，在形成器的光学终端安排着控制盒(13)，控制盒控制紫外线辐射投到角膜(2)的表面(1)上面的能量密度，以及显微镜(12)便于用肉眼控制紫外线辐射照准眼睛(11)的角膜(2)的表面(1)上，并由显微镜(12)控制矫正过程，显微镜光学地同形成器(10)相联系，这种装置的特点在于，缝隙面罩(6)至少有一条花瓣形(17)缝隙，与它已有的花瓣形(17)相同的，当缝隙面罩(6)旋转时，可以得到紫外线辐射的曝光在眼睛(11)的角膜(2)的表面(1)上的均匀轴对称分布，还使用了脉冲激光器(4)，激光器以223纳诺米的波长工作着。

2、按照权利要求1的矫正装置，其特征为：缝隙面罩（6）包含潜形物（15），它有对于紫外线辐射不穿透的表面（16），全部缝隙与穿透紫外线辐射的花瓣形（17）相同;潜形物（15）的不透明面（16）与每个透明的花瓣形（17）之间，有边界，该边界决定于下面的公式

ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ₀) )²]

其中，n-缝隙面罩（6）的花瓣形的数量，m-缝隙面罩（6）的相应的花瓣形（17）的序号，τ₀-花瓣形（17）的长度，τ-每个花瓣形（17）的边界的径坐标，ψ-每个花瓣形（17）的边界的角坐标，1≤m≤n。

3、按照权利要求1的矫正装置，其特征为：缝隙面罩（6）包含潜形物（15），潜形物具有穿透紫外线辐射的表面（16′），全部花瓣形（17′）都不穿透紫外线辐射，潜形物（15）的透明表面和每个不透明花瓣形（17′）之间，有边界，边界决定于下面的公式

ψ＝ (2π)/(n) (m-1)± (π)/(n) [1-( (τ)/(τ₀) )²]

其中，n-缝隙面罩（6）的花瓣形数量，m-缝隙面罩（6）的相应的花瓣形（17′）的序号，τ₀-花瓣形（17′）的长度，τ-每个花瓣形（17′）的边界的径坐标，ψ-每个花瓣形（17′）的边界的角坐标，1≤m≤n。

4、按照权利要求1或2或3的矫正装置，其特征为：缝隙面罩（6）的缝隙数量为2到6。

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