CN104349750B - 标记用于屈光矫正的微透镜 - Google Patents

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Abstract

在某些实施方案中，标记微透镜包含控制具有超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点。借助所述脉冲激光辐射在眼睛的角膜中形成微透镜标记来标记所述微透镜。接着借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成所述微透镜。

Description

标记用于屈光矫正的微透镜
技术领域
本公开大体上涉及角膜手术装置，且更明确地说涉及标记用于屈光矫正的微透镜。
背景技术
屈光手术使用激光来重塑角膜以矫正眼睛的折射缺陷。根据一些技术，提升眼睛的皮瓣以暴露角膜的使用准分子激光器通过切削而重塑的部分。接着更换皮瓣。根据其它技术，飞秒激光器在角膜中做切口以形成微透镜。移除微透镜以重塑角膜。
发明内容
在某些实施方案中，一种用于标记微透镜的装置包括激光装置和控制计算机。所述激光装置经配置以使用具有超短脉冲的脉冲激光辐射在眼睛中形成微透镜。所述激光装置包含经配置以控制所述脉冲激光辐射的焦点的一个或多个可控组件。所述控制计算机经配置以指示所述一个或多个可控组件借助脉冲激光辐射在眼睛的角膜中形成微透镜标记以标记微透镜，并接着借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成所述微透镜。
在某些实施方案中，一种用于标记微透镜的方法包含控制具有超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点。借助所述脉冲激光辐射在眼睛的角膜中形成微透镜标记以标记所述微透镜。接着借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成所述微透镜。
在某些实施方案中，一种有形计算机可读介质存储用于标记微透镜的计算机代码，所述计算机代码在由计算机执行时经配置以控制具有超短脉冲的脉冲激光辐射的焦点。所述计算机代码也经配置以借助脉冲激光辐射在眼睛的角膜中形成微透镜标记以标记微透镜，并接着借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成所述微透镜。
附图说明
现在将参看附图通过实施例更详细地描述本公开的示范性实施方案，附图中：
图1说明根据某些实施方案的经配置以执行屈光矫正的装置的实施例；
图2说明根据某些实施方案的微透镜标记的实施例的俯视图；
图3说明根据某些实施方案的微透镜标记的实施例的横截面；和
图4说明根据某些实施方案的用于形成微透镜标记的方法的实施例。
具体实施方式
现在参考实施方式和图式，详细地展示所公开的设备、系统和方法的实施例实施方案。实施方式和图式无意为详尽的或另外限制或约束对图式中展示的和实施方式中公开的特定实施方案的主张。尽管图式表示可能的实施方案，但是所述图式未必按比例绘制，而且某些特征可能被简化、夸大、移除或部分地画截面以更好地说明实施方案。另外，某些图式可能呈示意性形式。
图1说明根据某些实施方案的经配置以标记微透镜的装置10的实施例。在实施方案中，装置10包含激光装置15和控制计算机30。激光装置15可借助具有超短脉冲(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)中形成微透镜标记来标记微透镜。激光装置接着可借助脉冲激光辐射在角膜中形成微透镜。微透镜可根据屈光矫正图塑形，使得在移除微透镜时应用屈光矫正。在某些实施方案中，激光装置可借助脉冲激光辐射在角膜中形成皮瓣或移除性切口以实现微透镜的移除。微透镜标记可允许外科医生确定微透镜是否已完全移除。
在图1的说明的实施例中，装置10对样本22执行手术。装置10包含如所展示而耦接的激光装置15、病人适配器20、控制计算机30和存储器32。激光装置15可包含如所展示而耦接的激光源12、扫描仪16、一个或多个光学元件17，和/或聚焦物镜18。病人适配器20可包含如所展示而耦接的接触元件24(其具有从样本向外设置的抵接面26)和套管28。存储器32存储控制程序34。样本22可以是眼睛。
激光源12产生具有超短脉冲的激光束14。在本文献中，“超短”光脉冲指具有小于纳秒的持续时间(例如，大约皮秒、飞秒或阿秒)的光脉冲。激光束14的焦点可在例如角膜等组织中形成激光诱导光学击穿(LIOB)。激光束14可精确地聚焦以在角膜细胞层中实现精确切口，这可减少或避免其它组织的不必要的破环。
激光源12的实施例包含飞秒激光、皮秒激光和阿秒激光。激光束14可具有任何合适的波长，例如在300到1500纳米(nm)的范围中的波长，例如，在300到650、650到1050、1050到1250或1100到1500nm的范围中的波长。激光束14还可具有相对小的聚焦体积，例如，直径5微米(μm)或更小。在某些实施方案中，激光源12和/或传递通道可在真空或近真空中。
扫描仪16、光学元件17和聚焦物镜18在射束路径中。扫描仪16在横向上和纵向上控制激光束14的焦点。“横向”指与激光束14的传播方向成直角的方向，而“纵向”指射束传播的方向。横向平面可表示为x-y平面，而纵向方向可表示为z方向。在某些实施方案中，病人适配器20的抵接面26在x-y平面上。
扫描仪16可用任何合适的方式在横向上引导激光束14。举例来说，扫描仪16可包含可围绕互相垂直的轴倾斜的一对用电流测定方式致动的扫描镜。作为另一实施例，扫描仪16可包含可用电光方式使激光束14转向的电光晶体。扫描仪16可用任何合适的方式在纵向上引导激光束14。举例来说，扫描仪16可包含纵向可调整透镜、可变屈光力的透镜或可控制射束焦点的z位置的可变形镜。扫描仪16的焦点控制组件可沿着射束路径用任何合适的方式布置，例如，在相同或不同的模块单元中。
一个(或多个)光学元件17将激光束14朝着聚焦物镜18引导。光学元件17可以是可反射、折射和/或衍射激光束14的任何合适的光学元件。举例来说，光学元件17可以是不可移动的偏离镜。聚焦物镜18将激光束14聚焦到病人适配器20上，而且可单独耦接到病人适配器20。聚焦物镜18可以是任何合适的光学元件，例如f-θ物镜。
病人适配器20与眼睛22的角膜介接。在实施例中，病人适配器20具有耦接到接触元件24的套管28。套管28耦接到聚焦物镜18。接触元件24对激光辐射可以是半透明的或透明的，而且具有与角膜介接且可整平角膜的一部分的抵接面26。在某些实施方案中，抵接面26是平坦的且在角膜上形成平坦区域。抵接面26可在x-y平面上，因此平坦区域也在x-y平面上。在其它实施方案中，抵接面26不需要是平坦的，例如可以是凸面的或凹面的。
控制计算机30根据控制程序34控制可控组件，例如激光源12和扫描仪16。控制程序34含有指示可控组件将脉冲激光辐射聚焦在角膜的一区域来光分裂所述区域的至少一部分的计算机代码。
在某些操作实施例中，扫描仪16可引导激光束14以形成任何合适的几何形状的切口。切口类型的实施例包含床切口和侧切口。床切口是通常在x-y平面上的二维切口。扫描仪16可通过将激光束14聚焦在抵接面26下方的恒定z值处并在x-y平面中按图案移动焦点而形成床切口。侧切口是从角膜表面下方(例如，从床切口)延伸到表面的切口。扫描仪16可通过改变激光束14的焦点的z值并任选地改变x和/或y值来形成侧切口。
角膜的任何合适的部分可被光分裂。角膜层中的任一者中的一个或多个可被选定用于光分裂。另外，细胞层的一部分可在z方向上被光分裂，但是细胞层的部分可保留在角膜上。此外，x-y平面中的特定区域(或“目标区”)可被选定用于光分裂。举例来说，形成床切口的目标区可被光分裂。
装置10可用任何合适的方式来光分裂角膜层。在某些实施方案中，控制计算机30可指示激光装置将激光束14聚焦在抵接面26下方的恒定z值处并在x-y平面中按照大体上覆盖目标区的图案移动。可使用任何合适的图案。举例来说，根据Z字形图案，扫描路径具有恒定y值并在+x方向上移动。当扫描路径到达目标区的一边界点时，路径移动到与先前的y值相距预定距离的下一个y值并接着在-x方向上移动，直到它到达另一边界点。扫描路径继续，直到扫描了整个目标区。作为另一实施例，根据螺旋形图案，扫描路径在目标区的中心处或附近开始并按照螺旋形图案移动，直到路径到达目标区的边界，或者反过来也是一样。
图2和图3说明根据某些实施方案的微透镜标记114的实施例。图2说明微透镜标记114的俯视图，且图3说明微透镜标记114的横截面。
微透镜110可在角膜(例如，基质)中形成并根据屈光矫正图而塑形，使得当移除微透镜110时应用屈光矫正。在某些实施方案中，微透镜标记114可形成以充当微透镜110的轮廓。接着可使用微透镜标记114作为轮廓来形成微透镜110。接着可形成皮瓣112或移除性切口113以实现微透镜110的移除。
微透镜110可具有任何合适的形状和大小。在某些实施方案中，微透镜110可具有拥有任何合适的周边形状(例如，圆形、椭圆形、自由形式或不规则形状)的透镜形状。微透镜110的直径dl可具有任何合适的值，例如在6到10mm的范围中的值，例如约8mm。微透镜110的厚度tl可具有任何合适的值，例如在5μm到200μm的范围中的值，例如约50μm。微透镜110的中心部分的深度zl(在z方向上从眼睛的表面测量)可具有任何合适的值，例如小于600μm的值。
在所说明的实施例中，微透镜标记114具有拥有内径idm(图3)的内边缘116(图2)和拥有外径odm(图3)的外边缘118(图2)。微透镜标记114的横截面120(图3)展示微透镜标记高度hm和微透镜标记宽度wm。微透镜标记114可具有深度zm(图3)。尺寸可描述微透镜标记114的形状(例如，周边形状)、大小(例如，直径)和位置(例如，x、y、z位置)。
微透镜标记114可具有任何合适的形状和大小。在某些实施方案中，微透镜标记114可具有大体上匹配微透镜周边形状(例如，形状与微透镜周边形状大体上相同)的周边形状。在这些实施方案中，微透镜标记114可充当微透镜110的轮廓。高度hm可具有任何合适的值，例如在1到20到50或50到100μm的范围中的值。宽度wm可具有任何合适的值，例如在0.5到50到100、100到200或200到300μm的范围中的值。尽管横截面120展示成矩形，但是横截面120可具有任何合适的形状，例如多边形、椭圆形或圆形中的任一者。
在某些实施方案中，微透镜标记114的特定部分精确地标记微透镜110。举例来说，内边缘116可与微透镜周边大体上相同、比微透镜周边稍小(例如，0到50μm)或稍大。作为另一实施例，外边缘118可与微透镜周边大体上相同、比微透镜周边稍小或稍大。因此，微透镜标记可允许外科医生确定微透镜是否已完全移除。
微透镜标记114可在眼睛的任何合适的位置处形成。在某些实施方案中，微透镜标记114可在任何合适的深度处形成。举例来说，微透镜标记114可在比微透镜114的深度zl深(例如，比深度zl深50到100、100到200或200到300μm)的深度zm处形成。
皮瓣112可具有任何合适的形状和大小。在某些实施方案中，皮瓣112可具有任何合适的周边形状，例如针对微透镜周边形状列出的形状中的任一者。皮瓣112可具有任何合适的大小。在某些实施方案中，皮瓣112的直径df可具有比微透镜110的直径dl大的值，例如5到10mm。皮瓣112的厚度tf可具有任何合适的值，例如在60到510μm的范围中的值。
移除性切口113可具有任何合适的形状和大小。在某些实施方案中，移除性切口113可以是沿着皮瓣112的周边将定位的地方(如果使用皮瓣112的话)的至少一部分而形成的侧切口。所述部分可具有任何合适的值，例如，在1/12到1/8、1/8到1/4、1/4到3/8或3/8到1/2的范围中的值。
图4说明根据某些实施方案的用于在眼睛的角膜中形成微透镜标记的方法的实施例。所述方法可通过图1的系统10执行。
方法在步骤208处开始，在步骤208处确定微透镜标记114的尺寸。在某些实施方案中，系统10可确定用于形成微透镜标记114的尺寸。尺寸可用任何合适的方式确定。作为实施例，用户可将尺寸编程到系统10中。作为实施例，系统10可从另一系统存取尺寸。
作为又一实施例，系统10可根据给定的微透镜110来计算微透镜标记尺寸。在特定状况下，微透镜标记周边形状可与微透镜周边形状大体上相同。举例来说，微透镜标记114的内边缘116(或外边缘118)可与微透镜周边形状大体上相同。在特定状况下，可根据微透镜位置来确定微透镜标记位置。举例来说，微透镜标记114可具有大体上相同的x和y坐标，但可具有更浅、更深或相同的z坐标。
在步骤210处形成微透镜标记114。微透镜标记114可用任何合适的方式形成。在实施方案中，扫描仪16可引导激光束14根据确定的尺寸形成微透镜标记114。扫描仪16可通过将激光束14聚焦在抵接面26下方的恒定z值处并在x-y平面中按标记的形状移动焦点而形成标记114。扫描仪16可通过改变焦点的z值并在x-y平面中按标记114的形状移动焦点来增加标记114在z方向上的高度hm。
在步骤212处形成微透镜110。微透镜110可用任何合适的方式形成。在某些实施方案中，扫描仪16可引导激光束14通过遵循标记114而形成微透镜110。激光束14可通过按照实现微透镜形状所需在x-y平面中移动同时改变z方向而形成弯曲的床切口来形成微透镜110的前侧。激光束14可按照类似的方式形成微透镜110的后侧。
在某些实施方案中，在步骤214处形成皮瓣112。皮瓣112可用任何合适的方式形成。在某些操作实施例中，扫描仪16可引导激光束14形成皮瓣112。微透镜110的前侧可形成皮瓣112的床的至少一部分。激光束14可形成床的其余部分并围绕皮瓣112的周边形成侧切口。扫描仪16可将周边的一部分留下不切以形成皮瓣112的合叶。在其它实施方案中，可形成移除性切口113而不是皮瓣112。可通过沿着皮瓣112的周边将定位的地方(如果使用皮瓣112的话)的至少一部分形成侧切口而形成移除性切口113。
在步骤216处移除微透镜110。微透镜110可通过皮瓣112或移除性切口113移除。微透镜110可手动地或自动地移除。接着方法结束。
本文中公开的系统和设备的组件(例如，控制计算机30)可包含接口、逻辑、存储器和/或其它合适的元件，其中的任一者可包含硬件和/或软件。接口可接收输入、发送输出、处理所述输入和/或输出，和/或执行其它合适的操作。逻辑可执行组件的操作，例如，执行根据输入产生输出的指令。逻辑可在存储器中编码并可在由计算机执行时执行操作。逻辑可以是处理器，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。存储器可存储信息并可包括一个或多个有形的计算机可读和/或计算机可执行的存储媒体。存储器的实施例包含计算机存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量存储媒体(例如，硬盘)、抽取式存储媒体(例如，压缩光盘(CD)或数字视频或数字通用光盘(DVD))、数据库和/或网络存储器(例如，服务器)，和/或其它计算机可读媒体。
在特定实施方案中，可通过用计算机程序编码的一个或多个计算机可读媒体、软件、计算机可执行指令和/或能够由计算机执行的指令来执行实施方案的操作。在特定实施方案中，可通过存储计算机程序、用计算机程序体现和/或编码和/或具有存储的和/或编码的计算机程序的一个或多个计算机可读媒体来执行操作。
尽管已按照某些实施方案描述了本公开，但实施方案的修改(例如，改变、取代、添加、省略和/或其它修改)对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，可在不脱离本发明的范围的情况下对实施方案进行修改。举例来说，可对本文中公开的系统和设备进行修改。系统和设备的组件可集成或分离，且系统和设备的操作可通过更多、更少或其它组件来执行。作为另一实施例，可对本文中公开的方法进行修改。方法可包含更多、更少或其它步骤，且所述步骤可按任何合适的顺序执行。
在不脱离本发明的范围的情况下，其它修改是可能的。举例来说，虽然实施方式说明特定实际应用中的实施方案，但其它应用对于本领域技术人员来说将是显而易见的。另外，未来开发将出现在本文中论述的技术中，且将和这些未来开发一起利用公开的系统、设备和方法。
不应参考实施方式来确定本发明的范围。根据专利法规，实施方式使用示范性实施方案解释和说明本发明的原理和操作模式。实施方式使得本领域技术人员能够利用各种实施方案中的且具有各种修改的系统、设备和方法，但不应用作确定本发明的范围。
应参考权利要求书和权利要求书所赋予的等效物的全范围来确定本发明的范围。除非本文中相反地做出明确指示，否则所有权利要求书术语应被给予如由本领域技术人员理解的最广泛的合理结构和其一般含义。举例来说，除非权利要求相反地叙述明确限制，否则例如“一”、“所述”等单数冠词的使用应被看作叙述所指示元件中的一个或多个。作为另一实施例，“每一”指集合中的每一成员或集合的子集中的每一成员，其中集合可包含零个、一个或一个以上元件。总的来说，本发明能够修改，且不应参考实施方式而是应该参考权利要求书和其等效物的全范围来确定本发明的范围。

Claims (6)

1.一种用于标记微透镜的装置，所述装置包括：
激光装置(10)，其经配置以使用具有多个超短脉冲的脉冲激光辐射在眼睛的角膜中标记所述微透镜(110)，所述激光装置(10)包括经配置以控制所述脉冲激光辐射的焦点的一个或多个可控组件(12、16)；和
控制计算机(30)，其经配置以指示所述一个或多个可控组件(12、16)，以：
借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成微透镜标记(114)；和
借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成所述微透镜，
所述装置的特征在于，所述控制计算机经配置以指示所述一个或多个可控组件(12、16)以通过以下操作来形成所述微透镜标记(114)：
确定所述微透镜(110)的微透镜深度(z1)，并将所述微透镜标记(114)的标记深度(zm)计算为比所述微透镜深度(z1)深50到300微米(μm)；以及
确定所述微透镜(110)的微透镜周边形状，并建立大体上匹配所述微透镜周边形状的所述微透镜标记的标记周边形状。
2.如权利要求1所述的装置，所述控制计算机(30)还经配置以指示所述一个或多个可控组件(12、16)，来：
借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成皮瓣(112)。
3.如权利要求1所述的装置，所述控制计算机(30)还经配置 以指示所述一个或多个可控组件(12、16)，来：
借助所述脉冲激光辐射在所述角膜中形成移除性切口。
4.如权利要求1所述的装置，标记宽度(wm)在0.5到300微米(μm)之间。
5.如权利要求1所述的装置，标记高度(hm)在1到100微米(μm)之间。
6.如权利要求1所述的装置，超短脉冲小于一纳秒。
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