CN104185461A - 用于屈光矫正的透镜体取出术 - Google Patents

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Abstract

在一些实施例中，屈光矫正包括对具有超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点进行控制。使用脉冲激光辐射产生通道，以便于将透镜体从眼睛分离。使用脉冲激光辐射产生后部切口，以形成透镜体的后侧。使用脉冲激光辐射产生前部切口，以便形成透镜体的前侧。

Description

用于屈光矫正的透镜体取出术
技术领域
本公开通常涉及角膜手术装置，并且尤其涉及用于屈光矫正的透镜体取出术。
背景技术
屈光手术使用激光来对角膜整形，从而矫正眼睛的屈光缺陷。根据一些技术，眼睛的皮瓣(flap)被掀起以便使角膜的一部分露出，并且通过使用准分子激光的切除来对该部分进行整形。随后将皮瓣复位。根据另一些技术，飞秒激光器在角膜中制造切口以产生透镜体。该透镜体被移出以便对角膜进行整形。
发明内容
在特定实施例中，用于屈光矫正的装置包括激光装置和控制计算机。激光装置被构造成使用具有超短脉冲的脉冲激光辐射在眼睛中产生透镜体。激光装置包括一个或多个可控部件，所述可控部件被构造成控制脉冲激光辐射的焦点。所述控制计算机被构造成：命令所述一个或多个可控部件使用脉冲激光辐射产生通道以便于将透镜体从眼睛分离；使用脉冲激光辐射产生后部切口，以形成所述透镜体的后侧；以及使用脉冲激光辐射产生前部切口，以形成所述透镜体的前侧。
在特定实施例中，用于屈光矫正的方法包括对具有超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点进行控制。使用脉冲激光辐射产生通道，以便于将透镜体从眼睛分离。使用脉冲激光辐射产生后部切口，以形成透镜体的后侧。使用脉冲激光辐射产生前部切口，以形成透镜体的前侧。
在特定实施例中，实体的计算机可读介质存储有用于屈光矫正的计算机编码，当被计算机执行时所述计算机编码被配置成：对具有超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点进行控制。所述计算机编码还被配置成：使用脉冲激光辐射产生通道，以便于将透镜体从眼睛分离；使用脉冲激光辐射产生后部切口，以形成所述透镜体的后侧；以及使用脉冲激光辐射产生前部切口，以形成所述透镜体的前侧。
附图说明
现在将通过示例的方式并详细地参考附图来描述本发明的示例性实施例，其中：
图1示出了根据特定实施例的被构造成进行屈光矫正的装置的示例；
图2示出了根据特定实施例的产生透镜体的俯视图；
图3示出了根据特定实施例的产生透镜体的示例的横截面；以及
图4示出了根据特定实施例的用于产生透镜体的方法的示例。
具体实施方式
现在参考说明书和附图来详细地展示所公开的装置、系统以及方法的示例性实施例。说明书和附图并非意在穷举或将权利要求限制或局限于在附图中示出的以及在说明书中公开的特殊实施例。虽然附图呈现了可能的实施例，但是附图并不一定按照实际比例，并且某些特征可能被简化、夸大、移出或局部地剖切以便更好地示出这些实施例。此外，某些附图是示意图的形式。
图1示出了根据特定实施例的被构造成产生透镜体的装置10的示例。在该实施例中，装置10包括激光装置和控制计算机。激光装置可以使用具有超短脉冲(例如皮秒脉冲、飞秒脉冲或阿秒脉冲)的脉冲激光辐射在眼睛的角膜(例如基质)中产生透镜体。可根据屈光矫正轮廓来成形所述透镜体，以便在所述透镜体被移出时实施屈光矫正。
激光装置可包括可控部件，所述可控部件对脉冲激光辐射进行聚焦。控制计算机命令可控部件来将脉冲激光辐射聚焦在角膜处以便产生通道(例如，前部或后部通道)，从而便于透镜体分离。脉冲激光辐射可产生前部切口以便形成透镜体的前侧，并产生后部切口以便形成透镜体的后侧。在特定实施例中，脉冲激光辐射可产生移出切口，透镜体可通过所述移出切口被手动或自动地移出。
在图1示出的示例中，装置10在眼睛22上进行手术。装置10包括如所示方式连接的激光装置15、患者接合器20、控制计算机30以及存储器32。激光装置15可包括如所示方式连接的激光源12、扫描器16、一个或多个光学元件17和/或聚焦物镜18。患者接合器20可包括如所示方式连接的接触元件24(所述接触元件24具有被布置在试样外部的抵接面26)以及套筒28。存储器32存储控制程序34。所述试样可以是眼睛22。
激光源12产生具有超短脉冲的激光束14。在本文献中，光的“超短”脉冲指的是持续时间小于纳秒(例如大约为皮秒、飞秒或阿秒)的光脉冲。激光束14的焦点可在诸如角膜的组织中产生激光诱导光学破坏(laser-induced opticalbreakdown，LIOB)。激光束14可被精确地聚焦，以便能够在角膜细胞层中产生精确的切口，这样就可减小或避免对其它组织的不必要的破坏。
激光源12的示例包括飞秒激光、皮秒激光以及阿秒激光。激光束14可具有任何合适的波长，例如在300纳米到1500纳米(nm)范围内的波长，例如波长范围在300纳米到650纳米、650纳米到1050纳米、1050纳米到1250纳米或1100纳米到1500纳米内。激光束14还可具有例如直径为5微米(μm)或更小的相对较小的焦点尺寸。在特定实施例中，激光源12和/或传输通道可处于真空或接近真空的环境中。
扫描器16、光学元件17以及聚焦物镜18在光束路径中。扫描器16对激光束14的焦点进行横向和纵向控制。“横向”指的是与激光束14的传播方向成直角的方向，而“纵向”指的是光束的传播方向。横向平面可被指定为x-y平面，而纵向方向可被指定为z-方向。在特定实施例中，患者接口20的抵接面26在x-y平面上。
扫描器16能够以任何合适的方式横向地引导激光束14。例如，扫描器16可包括一对电流测定驱动的扫描镜(galvanometrically actuated scannermirrors)，所述一对电流测定驱动的扫描镜可绕相互垂直的轴线倾斜。在另一个示例中，扫描器16可包括电光晶体，所述电光晶体能够以电光的方式操控激光束14。扫描器16能够以任何合适的方纵地引导激光束14。例如，扫描器16可包括纵向可调节透镜、具有可变折射能力的透镜或能够控制光束焦点的z-位置的可变形反射镜。扫描器16的焦点控制部件可以任何合适的方式沿着光束路径布置，例如布置在相同或不同的模块化单元中。
一个(或多个)光学元件17引导激光束14，使其朝向聚焦物镜18。光学元件17可以是能够对激光束14进行反射、折射和/或衍射的任何适合的光学元件。例如，光学元件17可以是固定的偏转镜。聚焦物镜18将激光束14聚焦到患者接合器20上，并且能够可分离地连接到患者接合器20上。聚焦物镜18可以是任何合适的光学元件，例如f-theta物镜。
患者接合器20与眼睛22的角膜相接。在该示例中，患者接合器20具有连接至接触元件24的套筒28。套筒28连接至聚焦物镜18。接触元件24可以是半透明的或者对激光辐射透明，并且具有抵接面26，所述抵接面26与角膜相接并且可以使角膜的一部分变平。在特定实施例中，抵接面26是平面的并且在角膜上形成平面区域。抵接面26可以在x-y平面上，使得所述平面区域也在x-y平面上。在另一实施例中，抵接面26不必是平面的，例如可以是凸起的或凹入的。
控制计算机30根据控制程序34来对可控元件(例如，激光源12和扫描器16)进行控制。控制程序34包含计算机代码，所述计算机代码命令可控元件将脉冲激光辐射聚焦在角膜的一个区域从而使该区域的至少一部分光致破坏。
在操作的某些实施例中，扫描器16可引导激光束14以形成具有任何合适几何形状的切口。切口类型的示例包括基部切口(bed incisions)以及侧部切口(lateral incisions)。基部切口为通常在x-y平面上的二维切口。通过以恒定的z-值将激光束14聚焦在抵接面26下方并且沿x-y平面中的图案移动焦点，扫描器16可形成基部切口。侧部切口是从角膜表面下方(例如，从基部切口)延伸到角膜表面的切口。通过改变激光束14的焦点的z-值并且可选地改变x值和/或y值，扫描器16可形成侧部切口。
角膜的任何合适的部分都可被光致破坏。所有角膜层中的一层或多层可被选择用于光致破坏。此外，细胞层的一部分可沿z-方向被光致破坏，但是一部分细胞层依然保留在角膜上。另外，x-y平面中的特定区域(或“目标区域”)可被选择用于光致破坏。例如，形成基部切口的目标区域可被光致破坏。
装置10能够以任何合适的方式对角膜层进行光致破坏。在特定实施例中，控制计算机30可命令激光装置以恒定的z-值将激光束14聚焦在抵接面26下方并且沿大致覆盖目标区域的x-y平面中的图案移动焦点。可以使用任何合适的图案。例如，按照z形图案，扫描路径具有恒定的y-值并且沿+x方向移动。当扫描路径到达目标区域的边界的位置点处时，所述路径移动到距离前一y值具有预定距离的下一y值处并且随后沿-x方向移动直至到达所述边界另一位置点。扫描路径持续行进直至整个目标区域都被扫描。在另一实施例中，按照螺旋图案，扫描路径开始于目标区域的中心处或中心附近并且沿螺旋图案移动直至到达目标区域的边界，也可以的是描路径开始于目标区域的边界并且沿螺旋图案移动直至到达目标区域的中心处或中心附近。
随着激光束14沿扫描路径行进，激光束产生微小破坏。在特定实施例中，扫描路径可形成目标区域上的微小破坏的不均匀分布。在这种情况下，激光束14可被修改以使得分布更加均匀。例如，可阻隔某些脉冲或可减小脉冲能量以减少脉冲在特定区域内的数量或效果。
图2和图3示出了根据特定实施例的产生透镜体的横截面。图2示出了产生透镜体110的俯视图，并且图3示出了产生透镜体110的横截面。
透镜体110可具有任何合适的形状。在特定实施例中，透镜体110呈具有任何合适周界的扁平的盘形形状，例如圆形、椭圆、自由形状或不规则形状。透镜体110可具有任何合适的尺寸。例如，透镜体110可具有任何合适的直径d(或半径r)，例如直径d的范围为1mm到10mm，例如为大约6.5mm。透镜体110可具有任何合适的厚度t，例如厚度值的范围为10微米至200微米(μm)，例如为大约50μm。
装置10能够以任何合适的方式产生透镜体110。在特定实施例中，控制计算机可命令激光装置使用激光辐射产生前部切口114和后部切口116，所述前部切口114和所述后部切口116是基部切口类型。前部切口114形成透镜体110的前侧并且后部切口116形成透镜体110的后侧。在特定实施例中，前部切口114和/或后部切口116产生用于屈光矫正的屈光轮廓，以便在透镜体110被移出之后实施屈光矫正。
能够以任何合适的顺序和任何合适的方式来产生前部切口114和后部切口116。在特定实施例中，通道(可以是侧部切口的类型)可促进透镜体110的移出。例如，前部通道118可被用于从周围组织上分离透镜体110的前侧，以及/或者后部通道120可被用于从周围组织上分离透镜体110的后侧。在该实施例中，通道可被用于将器械插入(例如，自动地或手动地)到切口中以便将透镜体110的表面从角膜的其余部分上分离，从而移出透镜体110。
能够以任何合适的顺序来产生这些通道和切口。例如，通道可在相应的切口之前或之后产生。在另一示例中，前部通道和/或前部切口可在后部通道和/或后部切口之前或之后产生。
通道可以具有任何合适的尺寸和形状。在特定实施例中，具有中心线αi(其中i用于标识通道)的通道可具有任何合适的长度li、宽度wi、中心线αi相对于半径r的角度Φi以及中心线αi相对于眼睛前部表面的角度θi。在图2中，前部通道118在靠近通道入口处具有较狭窄的宽度wa并且在靠近透镜体110中心处具有较宽的宽度wa′。后部通道120从一端到另一端具有相同的宽度wp。这些宽度可具有任何合适的值，例如宽度值的范围为0.5mm到4mm或1mm到3mm或1.5mm到2mm。在另一实施例中，后部通道可被成形为类似通道118或可具有任何其它合适的形状，并且前部通道可被成形为类似通道120或可具有任何其它合适的形状。后部通道和前部通道可具有相同的形状，或可具有不同的形状。前部通道118的中心线αa相对于半径r成一角度Φa。后部通道120的中心线αp相对于半径r成0o的角度Φp(未标出)。角度Φi可具有任何合适的值，例如角度值的范围为0度到5度或5度到10度或10度到15度或15度到20度。
能够以任何合适的顺序来产生这些通道和切口。例如，通道可在相应的切口之前或之后产生。在另一示例中，前部通道和/或前部切口可在后部通道和/或后部切口之前或之后产生。
在图3中，前部通道118具有长度la，并且后部通道120具有长度lp。这些长度可具有任何合适的值，例如长度值的范围为1mm到5mm。前部通道118的中心线αa相对眼睛的表面成角度θa，并且后部通道120的中心线αp具有角度θp。角度θi可具有任何合适的值，例如使通道大致正切或近似正切(5度之内)于相应切口的角度值，以便允许插入到通道中的器械进入切口并且将透镜体的表面从角膜的其余部分上分离。例如，θi可具有范围为0度到10度、10度到20度、20度到30度的值，这可使得通道能够正切或近似正切于透镜体的表面。在特定实施例中，角度θi在眼睛的入口处可具有不同的值(例如，大约90度)并且随后变化成使得通道能够正切或近似正切于透镜体的表面的值。
能够以任何合适的方式移出透镜体110。在特定实施例中，透镜体110可通过前部切口和后部切口取出。在另一实施例中，控制计算机30可命令激光装置形成移出切口，透镜体110可通过所述移出切口而被手动或自动地取出。移出切口124可具有任何合适的尺寸。在特定实施例中，移出切口124可具有任何合适的长度lrem和相对于眼睛表面的角度θrem。例如，长度lrem可具有使得透镜体110能够通过其被取出的值，例如大约为直径d的尺寸的值(但是或许比直径大2mm或小2mm)。角度θrem可具有范围在80度到110度的值。
图4示出了根据特定实施例的用于在角膜中产生透镜体的方法的示例。该方法可以通过图1中的系统10来执行。
该方法开始于步骤210，在步骤210中后部通道120被产生。后部通道120可被用于从眼睛的其余部分上分离透镜体110的后侧。后部切口116在步骤212中产生。后部切口116形成透镜体110的后表面。前部通道118在步骤214中产生。前部通道118可被用于从眼睛的其余部分上分离透镜体110的前侧。前部切口114在步骤216中产生。后前部切口114形成透镜体110的前表面。
移出切口124在步骤218中产生。移出部切口124使得透镜体110能够被移出。在步骤220中，透镜体110通过移出切口124被移出。透镜体110可被手动或自动地移出。在另一实施例中，透镜体110可通过前部通道118或后部通道120移出。
在本文中公开的系统和设备的部件(例如，控制计算机30)可包括接口元件、逻辑电路、存储器和/或其它合适的元件，这些元件中任一个可包括硬件和/或软件。接口可接收输入、发送输出、处理输入和/或输出以及/或者执行其它合适的操作。逻辑电路可执行对部件的操作，例如，执行指令以便通过输入产生输出。逻辑可被编码到存储器中并且可在被计算机执行时执行操作。逻辑电路可以是处理器，例如一个或多个计算机、一个或多个微处理器、一个或多个应用程序和/或其它逻辑电路。存储器可存储信息并且可包括一个或多个实体的、计算机可读的、以及/或者计算机可执行的存储介质。存储器的示例包括计算机存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量存储介质(例如，硬盘)、移动存储介质(例如，光盘(CD)或数字化视频或通用光盘(DVD))、数据库和/或网络存储器(例如，服务器)、和/或其它计算机可读介质。
在特殊的实施例中，实施例的操作可通过一个或多个编码有计算机程序、软件、计算机可执行指令和/或能够被计算机执行的指令的计算机可读介质来执行。在特殊实施例中，所述操作可通过一个或多个存储有、包含有和/或编码有计算机程序和/或具有存储的和/或编码的计算机程序的计算机可读介质来执行。
虽然本公开依照特定实施例进行了描述，对该实施例的修改(例如，变化、添加、省略和/或其它修改)对于领域内的技术人员将是明显的。因此，可对实施例进行修改而不脱离本发明的范围。例如，可对本文中公开的系统和设备进行修改。所述系统和设备的部件可以是整体式的或分离式的，并且所述系统和设备的操作可以通过更多或更少的部件执行。作为另一示例，可对本文中公开的方法进行修改。所述方法可包括更多、更少或其它的步骤，并且这些步骤可按照任何合适顺序执行。
不脱离本发明的范围的其它修改也是可能的。例如，说明书以实际应用示出了实施例，但是其它的应用对领域内技术人员将是清楚的。此外，本文所讨论的领域中将发生进一步的发展，并且所公开的系统、设备和方法将被未来的发展所利用。
不应当参考说明书来确定本发明的范围。根据专利法规，说明书使用示例性实施例来解释和示出本发明的原理和操作模式。本说明书使得领域内的其它技术人员能够利用多种实施例中的系统、设备和方法并且进行多种修改，但是说明书不被用于确定本发明的范围。
本发明的范围的确定应参考权利要求其等价物的全部范围。除非在本文中做出了明确的相反表述，所有的权利要求条项都应被给予最宽泛而合理的解释如本领域技术人员所理解的一般含义。例如，除非在本文中做出了明确的相反表述，单数冠词例如“一个”，“所述”等的使用应该被理解为是表述一个或多个所指元件。作为另一个示例，“每个”指的是一组中的每个组件或者一组中的一个子集中的每个组件。总而言之，可对本发明进行修改，并且本发明的权利要求的确定并不参考说明书而是参考权利要求及其等价物的全部范围。

Claims (21)

1.一种用于屈光矫正的装置，所述装置包括：
激光装置，所述激光装置被构造成使用具有多个超短脉冲的脉冲激光辐射在眼睛中产生透镜体，所述激光装置包括一个或多个可控部件，所述可控部件被构造成对所述脉冲激光辐射的焦点进行控制。
控制计算机，所述控制计算机被构造成命令所述一个或多个可控部件进行下述操作：
使用所述脉冲激光辐射产生通道，以便于将所述透镜体从眼睛分离；
使用所述脉冲激光辐射产生后部切口，以形成所述透镜体的后侧；以及
使用所述脉冲激光辐射产生前部切口，以形成所述透镜体的前侧。
2.根据权利要求1所述的装置，所述控制计算机被构造成命令所述一个或多个可控部件按照下述方式来产生所述通道：
使用所述脉冲激光辐射产生后部通道，以便于将所述透镜体的后侧从眼睛分离；
3.根据权利要求1或2所述的装置，所述控制计算机被构造成命令所述一个或多个可控部件按照下述方式来产生所述通道：
使用所述脉冲激光辐射产生前部通道，以便于将所述透镜体的前侧从眼睛分离。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，所述控制计算机被构造成命令所述一个或多个可控部件进行下述操作：
使用所述脉冲激光辐射产生第二通道，以便于将所述透镜体从眼睛分离。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，所述控制计算机被构造成命令所述一个或多个可控部件进行下述操作：
使用所述脉冲激光辐射产生移出切口，以便于将所述透镜体从眼睛移出。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，所述通道相对于眼睛的表面成一角度，所述角度介于0度到20度之间。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，超短脉冲具有小于一(1)纳秒的脉冲。
8.一种用于屈光矫正的方法，所述方法包括：
通过激光装置的一个或多个可控部件来控制具有多个超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点；
使用所述脉冲激光辐射产生通道，以便于将所述透镜体从眼睛分离；
使用所述脉冲激光辐射产生后部切口，以形成所述透镜体的后侧；以及
使用所述脉冲激光辐射产生前部切口，以形成所述透镜体的前侧。
9.根据权利要求8所述的方法，所述产生通道进一步包括：
使用所述脉冲激光辐射产生后部通道，以便于将所述透镜体的后侧从眼睛分离。
10.根据权利要求8所述的方法，所述产生通道进一步包括：
使用所述脉冲激光辐射产生前部通道，以便于将所述透镜体的前侧从眼睛分离。
11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用所述脉冲激光辐射产生第二通道，以便于将所述透镜体从眼睛分离。
12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用所述脉冲激光辐射产生移出切口，以便于将所述透镜体从眼睛移出。
13.根据权利要求8所述的方法，所述通道相对于眼睛的表面成一角度，所述角度介于0度到20度之间。
14.根据权利要求8所述的方法，超短脉冲具有小于一(1)纳秒的脉冲。
15.一个或多个存储有计算机代码的实体计算机可读介质，当被计算机执行时所述计算机代码被设置为：
对具有多个超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点进行控制；
使用所述脉冲激光辐射产生通道，以便于将透镜体从眼睛分离；
使用所述脉冲激光辐射产生后部切口，以形成所述透镜体的后侧；以及
使用所述脉冲激光辐射产生前部切口，以形成所述透镜体的前侧。
16.根据权利要求15所述的介质，所述产生通道进一步包括：
使用所述脉冲激光辐射产生后部通道，以便于将所述透镜体的后侧从眼睛分离。
17.根据权利要求15或16所述的介质，所述产生通道进一步包括：
使用所述脉冲激光辐射产生前部通道，以便于将所述透镜体的前侧从眼睛分离。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的介质，进一步被配置为：
使用所述脉冲激光辐射产生第二通道，以便于将所述透镜体从眼睛分离。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的介质，进一步被配置为：
使用所述脉冲激光辐射产生移出切口，以便于将所述透镜体从眼睛移出。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的介质，所述通道相对于眼睛的表面成一角度，所述角度介于0度到20度之间。
21.根据权利要求15-20中任一项所述的介质，超短脉冲具有小于一(1)纳秒的脉冲。
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