CN107280853A - 用于青光眼治疗的系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于青光眼治疗的系统。器械(20)包括探针(36)和处理器(144)。探针定位成邻近于患者(32)的眼部(28)并且配置成用一种或更多种光学光束(52)辐照眼部的小梁网状结构(56)。处理器配置成选择小梁网状结构的一个或更多个目标区域(80)，并且配置成控制探针以用光学光束辐照所选择的目标区域。

Description

用于青光眼治疗的系统

本申请是申请日为2014年02月13日，申请号为201480010157.0，发明名称为“用于青光眼治疗的系统”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月26日提交的美国临时专利申请61/769,282的权益，其公开内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及眼科学，并且特别地涉及使用电磁能的眼部治疗的方法和系统。

发明背景

使用激光辐照治疗青光眼的各种技术在本领域是已知的，例如，公开内容通过引用并入本文的美国申请公开2003/0109907描述了一种在治疗青光眼或高眼压时用于患者眼部的小梁板(trabecular plate)的经巩膜光介导的生物刺激的技术。

公开内容通过引用并入本文的PCT国际公开WO/2011/00373描述了用于向眼部的角膜缘区域递送电磁辐射的装置。公开内容通过引用并入本文的PCT国际公开WO/92/16259描述了用于接触睫状体光凝的光纤手持件和使用方法。

公开内容通过引用并入本文的美国专利申请公开2010/0076419描述了一种用于治疗青光眼的技术。一些脉冲激光能量通过手持装置被递送到眼部的睫状体平坦部，所述手持装置包括可手持的长形构件和布置于该长形构件的端部上的接触构件。接触构件的接触表面被放置成与眼部直接接触使得接触构件的参考边缘与角膜缘对准并且由长形构件界定的治疗轴线从眼部的光轴成角度地偏移。

公开内容通过引用并入本文的美国专利7,282,046描述了一种治疗眼内压的方法和系统。激光被引导到目标眼部的睫状体区域。光刺激睫状体区域并且烧蚀留在其中的碎片。免疫反应可以通过睫状体的刺激来触发。眼内压据称通过由作为结果除去阻挡葡萄膜巩膜流出通路的碎片所允许的、来自眼部中的前房的房水流动的增加而降低。

激光辐照也被建议作为用于在青光眼的风险下识别高血压性眼部(hypertensiveeye)的诊断工具。这样的技术由Ivandic等人在“Early Diagnosis of OcularHypertension using a Low-Intensity Laser Irradiation Test”Photomedicine andLaser Surgery第27卷，第4期，2009年8月，第571-575页中被描述，其通过引用并入本文。

发明内容

本文中描述的本发明的实施方案提供了包括探针和处理器的器械。探针安置成邻近于患者的眼部并且配置成用一种或更多种光学光束辐照眼部的小梁网状结构。处理器配置成选择小梁网状结构的一个或更多个目标区域，并且配置成控制探针以用光学光束辐照所选择的目标区域。

在一些实施方案中，处理器配置成接收由操作员对目标区域中的一个或更多个的选择。在一个实施方案中，探针不与眼部物理接触。在所公开的一个实施方案中，探针包括激光二极管和NdYag激光源中的一个，所述激光二极管和NdYag激光源中的一个配置成产生光学光束。

在一些实施方案中，探针包括光束引导装置，所述光束引导装置配置成朝向所选择的目标区域引导光学光束中的至少一种。光束引导装置可以包括旋转楔形棱镜、包括一个或更多个旋转镜的扫描仪、光导纤维束或衍射光学元件(DOE)。在示例实施方案中，光束引导装置包括光导纤维束，并且该束中的纤维的端部是倾斜的使得目标区域落在具有取决于端部距眼部的距离的曲率半径的弧上。

在一个实施方案中，处理器配置成存储之前治疗的小梁网状结构的一个或更多个区域的记录，并且配置成依据该记录来选择目标区域。处理器可以配置成在不同的各个治疗过程期间选择在眼部的角膜缘周围的巩膜上的不同的辐照点群。

在另一个实施方案中，处理器配置成控制探针使得目标区域落在眼部的角膜缘周围的巩膜上。处理器可以配置成获得眼部的图像，以自动识别图像中的目标区域，并且以控制探针来辐照自动识别的目标区域。在一些实施方案中，该器械还包括由使用者操作的输入装置，并且处理器配置成响应于输入装置的单一激活来辐照所选择的目标区域。

在一个实施方案中，探针配置成为患者显示使眼部在其上聚焦的对向，以便在目标区域的辐照期间固定眼部。在另一个实施方案中，处理器配置成检测眼部的运动，并且响应于检测到的运动来抑制辐照。在又一个实施方案中，处理器配置成检测眼部的运动，并且控制探针以便用光学光束追踪眼部的运动。

该器械可以包括防护面罩，所述防护面罩被耦合至眼部、对于光学光束是不透明的并且具有环绕所选择的目标区域的一个或更多个开口。在一个实施方案中，探针进一步配置成用可见的瞄准光束辐照眼部，所述可见的瞄准光束与用于辐照目标区域的光学光束对准。处理器可以配置成自动调整或引导操作员来调整探针和眼部之间的距离。

根据本发明的实施方案另外提供了一种方法，包括邻近于患者的眼部安置探针以便用一种或更多种光学光束辐照眼部的小梁网状结构。小梁网状结构的一个或更多个目标区域使用处理器来选择。所选择的目标区域使用探针用光学光束来辐照。

本申请还涉及以下方面：

1)器械，包括：

探针，其定位成邻近于患者的眼部并且配置成用一种或更多种光学光束辐照所述眼部的小梁网状结构；和

处理器，其配置成选择所述小梁网状结构的一个或更多个目标区域，并且配置成控制所述探针以用所述光学光束辐照所选择的目标区域。

2)根据1)所述的器械，其中所述处理器配置成接收由操作员对所述目标区域中的一个或更多个的选择。

3)根据1)所述的器械，其中所述探针不与所述眼部物理接触。

4)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述探针包括激光二极管和NdYag激光源中的一种，所述激光二极管和所述NdYag激光源中的一种配置成产生所述光学光束。

5)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述探针包括光束引导装置，所述光束引导装置配置成朝向所选择的目标区域引导所述光学光束中的至少一种。

6)根据5)所述的器械，其中所述光束引导装置包括以下中的一个：

旋转楔形棱镜；

扫描仪，其包括一个或更多个旋转镜；

光导纤维束；和

衍射光学元件(DOE)。

7)根据6)所述的器械，其中所述光束引导装置包括所述光导纤维束，并且其中所述束中的所述纤维的端部是倾斜的使得所述目标区域落在具有取决于所述端部距所述眼部的距离的曲率半径的弧上。

8)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成存储之前治疗的所述小梁网状结构的一个或更多个区域的记录，并且配置成依据所述记录来选择所述目标区域。

9)根据8)所述的器械，其中所述处理器配置成在不同的各个治疗过程期间选择在所述眼部的角膜缘周围的巩膜上的不同的辐照点群。

10)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成控制所述探针使得所述目标区域落在所述眼部的角膜缘周围的巩膜上。

11)根据10)所述的器械，其中所述处理器配置成获得所述眼部的图像，以自动识别所述图像中的所述目标区域，并且以控制所述探针来辐照自动识别的目标区域。

12)根据1)-3)中任一项所述的器械，并且包括由使用者操作的输入装置，其中所述处理器配置成响应于所述输入装置的单一激活来辐照所选择的目标区域。

13)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述探针配置成为所述患者显示使所述眼部在其上聚焦的对象，以便在所述目标区域的辐照期间固定所述眼部。

14)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成检测所述眼部的运动，并且响应于检测到的运动来抑制所述辐照。

15)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成检测所述眼部的运动，并且控制所述探针以便用所述光学光束追踪所述眼部的运动。

16)根据1)-3)中任一项所述的器械，并且包括防护面罩，所述防护面罩被耦合至所述眼部、对于所述光学光束是不透明的并且具有环绕所选择的目标区域的一个或更多个开口。

17)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述探针进一步配置成用可见的瞄准光束辐照所述眼部，所述可见的瞄准光束与用于辐照所述目标区域的所述光学光束对准。

18)根据1)-3)中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成自动调整或引导操作员来调整所述探针和所述眼部之间的距离。

19)一种方法，包括：

邻近于患者的眼部安置探针以便用一种或更多种光学光束辐照所述眼部的小梁网状结构；

使用处理器，选择所述小梁网状结构的一个或更多个目标区域；和

使用所述探针用所述光学光束辐照所选择的目标区域。

20)根据19)所述的方法，其中选择所述目标区域包括接收由操作员对所述目标区域中的一个或更多个的选择。

21)根据19)所述的方法，其中所述探针不与所述眼部物理接触。

22)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中辐照所述目标区域包括治疗所述眼部中的青光眼。

23)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中辐照所述目标区域包括降低所述眼部中的眼内压。

24)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中辐照所述目标区域包括使用激光二极管和NdYag激光源中的一种来产生所述光学光束。

25)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中所述探针包括光束引导装置，并且其中辐照所选择的目标区域包括使用所述光束引导装置朝向所述目标区域引导所述光学光束中的至少一种。

26)根据25)所述的方法，其中引导输入光束包括使用以下中的一个来处理所述输入光束：

旋转楔形棱镜；

扫描仪，其包括一个或更多个旋转镜；

光导纤维束；和

衍射光学元件(DOE)。

27)根据26)所述的方法，其中所述光束引导装置包括所述光导纤维束，并且其中所述束中的所述纤维的端部是倾斜的使得所述目标区域落在具有取决于所述端部距所述眼部的距离的曲率半径的弧上。

28)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中选择所述目标区域包括存储之前治疗的所述小梁网状结构的一个或更多个区域的记录，并且依据所述记录来选择所述目标区域。

29)根据28)所述的方法，其中选择所述目标区域包括在不同的各个治疗过程期间选择在所述眼部的角膜缘周围的巩膜上的不同的辐照点群。

30)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中照射所述目标区域包括引起所述目标区域落在所述眼部的角膜缘周围的巩膜上。

31)根据30)所述的方法，其中引起所述目标区域落在所述角膜缘周围的所述巩膜上包括获得所述眼部的图像、自动识别所述图像中的所述目标区域并且控制所述探针来辐照自动识别的目标区域。

32)根据19)-21)中任一项所述的方法，其中辐照所述目标区域包括响应于由使用者操作的输入装置的单一激活来辐照所选择的目标区域。

33)根据19)-21)中任一项所述的方法，并且包括为所述患者显示使所述眼部在其上聚焦的对象，以便在所述目标区域的辐照期间固定所述眼部。

34)根据19)-21)中任一项所述的方法，并且包括检测所述眼部的运动，并且响应于检测到的运动抑制所述辐照。

35)根据19)-21)中任一项所述的方法，并且包括检测所述眼部的运动，和用所述光学光束追踪所述眼部的运动。

36)根据19)-21)中任一项所述的方法，并且包括使所述眼部耦合至防护面罩，所述防护面罩对于所述光学光束是不透明的并且具有环绕所选择的目标区域的一个或更多个开口。

37)根据19)-21)中任一项所述的方法，并且包括用可见的瞄准光束辐照所述眼部，所述可见的瞄准光束与用于辐照所述目标区域的所述光学光束对准。

38)根据19)-21)中任一项所述的方法，并且包括自动调整或引导操作员来调整所述探针和所述眼部之间的距离。

本发明依据其实施方案的下面的详细描述以及附图将会更充分地被理解，在附图中：

附图简述

图1是根据本发明的实施方案示意性地示出用于治疗青光眼的系统的框图；

图2是根据本发明的实施方案的经历青光眼治疗的患者眼部的示意性横截面图；

图3是根据本发明的实施方案的经历青光眼治疗的患者眼部的示意性前视图；

图4-6是根据本发明的实施方案示意性地示出在用于治疗青光眼的系统中使用的光学配置的框图；

图7是根据本发明的实施方案示意性地示出用于治疗青光眼的系统框图；以及

图8根据本发明的实施方案示意性地示出在多个治疗过程中被辐照的患者眼部中的区域的图。

实施方案的详细描述

概述

本文中描述的本发明的各实施方案提供了用于治疗青光眼的改进的方法和系统。在所公开的技术中，探针用于利用瞄准角膜缘的巩膜侧即角膜缘周围的巩膜的激光光束来辐照患者的眼部。光束穿过巩膜并且辐照小梁网状结构的所选择的区域，从而改善了眼房水通过网状结构的流出并且降低了眼内压。

激光光束在正面方向上被施加，省去了前房角透镜的需求。辐照通常从一定距离进行，而无需探针和眼部之间的物理接触。这种非接触式的治疗是有利的，例如，因为它消除了对镇痛的需求并且就治疗眼部的人而言要求更少的专业知识。辐照的效果可以是无热的，并且因此可能导致很少或没有加热，并且从而损坏在治疗过的区域附近的组织。

在所公开的实施方案中，探针在处理器的控制下操作。具体地，处理器选择小梁网状结构的即将被辐照的目标区域，并且控制探针以便辐照所选择的区域。作为结果，激光辐照被安全地且高精度地施加，而就治疗眼部的人而言不需要准确性或专业知识。据设想，所公开的程序可以被执行，这些程序允许一般的医师、验光师或辅助人员执行，而不是仅由眼科医生执行。

在一些实施方案中，目标区域由处理器自动选择。在其他实施方案中，处理器接收由操作者对目标区域的选择。探针通常包括由处理器控制并且引导激光光束朝向所选择的目标区域的光束引导装置。本文中描述了光束引导装置的几个实施选项。通常，包括辐照围绕角膜缘的巩膜上多个点的完整的治疗过程通过单次推动按钮来触发。

本文中描述的另外的系统特征包括，例如，使用图像处理自动识别辐照区域、分配不同的辐照区域至不同的治疗过程以及计算机化管理多会话过程(multiple-sessionprocess)。

本文中描述的方法和系统在治疗各种类型的增大的眼内压例如开角型青光眼(OAG)、高眼压症、闭角型青光眼(Closed-Angle Glaucoma)(闭角型青光眼(Angle-ClosureGlaucoma)-ACG)、色素性青光眼、假性青光眼、小儿青光眼和继发性青光眼时是高度有效的。自动调节特征能够使治疗自动适配各种眼部尺寸，例如，成人对比儿童的眼部。此外，所公开的技术适用于治疗亚洲患者，它们的眼部结构对于传统技术是挑战。

系统说明

图1是根据本发明的实施方案示意性地示出了用于治疗青光眼的系统20的框图。该示例中的系统20由医师24操作。系统使用本文中描述的技术用一种或更多种光束辐照患者32的眼部28，以便降低眼部的眼内压。

在图1的示例中，系统20包括探针36和控制单元40。控制单元40包括元件，例如，产生激光瞄准光束和激光治疗光束的激光源、控制和管理系统的处理器、以及下面进一步详细讨论的其他元件。探针36和控制单元40通过用于传递来自控制单元中的激光器的一种或更多种激光光束的光导纤维并且通过用于提供电源和控制信号的电布线来连接。激光器通常包括光纤耦合的二极管激光器、NdYag激光源或其他合适的激光源。下面在图7中示出了系统20的示例性框图，其示出了探针36和控制单元40的元件。

探针36定位成邻近于患者眼部，例如，安装在底座上或附接到颏垫(chin-rest)44，患者32将他或她的头部放置在所述颏垫44上。如图可以看出的，合适的固定物在眼部28前面以预定距离例如零到200mm的量级定位探针。然而，激光辐照通常是从一定距离进行，而不需要探针和眼部之间的任何物理接触。请注意，从一定距离的辐照不是强制性的-在可选择的实施方案中，当使探针36与眼部之间进行物理接触时，可以实施治疗。在一些实施方案中，探针36可以与裂缝灯整合或结合。探针36还可以由治疗的人手持。

在本示例中，医师24定位探针36，适当地配置控制单元40，并且然后使用单一激活的激活开关48、按钮操作式单元40、或任何其他合适的输入装置来激活激光治疗。在可选择的实施方案中，可以使用任何其他合适的系统配置。

用于治疗的激光光束在本文中被称为治疗光束。治疗光束通常是脉冲的，并且可以具有例如在紫外线(UV)和远红外(IR)的波长之间的任何合适的波长。(术语“治疗光束”、“激光光束”和“光学光束”在本文中有时可以互换使用。)虽然所公开的实施方案主要指的是激光光束，但是所公开的技术不限于激光辐照，并且可以使用任何其他合适的光学光束来实施。在所公开的技术中用于辐照的光学光束可以包括非相干光，并且可以通过具有充分影响的任何其他合适的光源来产生。

在示例实施方案中，治疗光束的波长被选择为可以由黑色素很好地吸收的波长，例如近似532nm或810±5nm。系统20可以使用具有各种功率级、光斑尺寸和脉冲持续时间的治疗束。在下面还给出了示例参数值。

在一些实施方案中，控制单元40产生附加的、低功率的可见激光光束，其被称为瞄准光束。瞄准光束通常与治疗光束对准，并且由医师使用以瞄准期望辐照区域即角膜缘周围的巩膜的治疗光束。在示例实施方案中，瞄准光束具有650nm的波长和约1mW的功率级。然而，可选择地，可以使用任何其他合适的值。

探针36通常接收在相同的光导纤维上彼此对准的瞄准光束和治疗光束，并且使用单个光学系统引导这两种光束。

图2是根据本发明的实施方案的经历青光眼治疗的眼部28的示意性横截面。在图中看到眼部的各种元件，包括小梁网状结构56、巩膜60、角膜63、角膜缘61、虹膜65、填充有眼房水的前房62和晶状体64。激光光束52穿过巩膜并且辐照小梁网状结构56的目标区域。

照射最有可能改善小梁网状结构的渗透性，并且因此改善眼房水从前房62流出。作为结果，眼部中的眼内压降低。激光光束在系统20中的作用可以是无热的，并且因此导致很少或没有加热，并且从而损伤治疗过的区域附近的组织。这种激光治疗的另外方面在上面引用的PCT国际公开WO/2011/00373中被解决。

图3是根据本发明的实施方案的经历青光眼治疗的眼部28的示意性前视图。该图示出了具有半径84的圆76，其标记了作为眼部28的角膜和巩膜的接缝的角膜缘。圆76指示小梁网状结构56的位置，该位置从该图的视角看被隐藏并且在圆76的外围。辐照该圆周围的任何区域都将产生期望的治疗效果。圆76的直径通常在10-14mm之间，尽管其他值也是可能的。

在一些实施方案中，控制单元40选择圆76周围的一个或更多个区域，并且控制探针36以用一种或更多种激光光束辐照所选择的区域。图3的示例示出了一组辐照点80，它们位于圆76的下半部上并且响应于单一激活的开关48来辐照。典型的点直径为巩膜的表面上的近似400μm的量级。在示例实施方式中，探针36辐照一组六个点80。可选择地，单元40可以选择辐照区域的任何其他合适的数量和布置。在下面给出的几个示例。在下面图8中示出了对应于多个治疗过程的多个不同的辐照位置的示例。

示例探针配置

探针36的主要功能之一是接收来自控制单元40的激光光束，并且引导该光束辐照通过控制单元选择的圆76周围的一个或更多个区域。在各种实施方案中，探针36可以使用不同的光学配置和机械配置来实施。在一些实施方式中，探针接收并且引导治疗光束和瞄准光束。

图4是根据本发明的实施方案示意性地示出可以在系统20中使用的光学配置的框图。在本示例中，控制单元40包括光束组合器106，所述光束组合器106结合治疗光束98和瞄准光束102。透镜110集中并将两种光束耦合进入连接控制单元与探针36的光导纤维114。

在探针36处离开纤维114时，光束通过准直透镜118被准直。准直光束接着被提供至机械扫描仪，所述机械扫描仪包括安装在相应的电动马达94上的镜子90。马达由控制单元40控制。马达94通常使镜子围绕正交轴线旋转，以便引导光束朝向眼部28的期望区域。聚焦透镜122使光束集中以产生期望光斑尺寸(例如，400μm)。

通过适当控制马达94，控制单元40能够以任何期望角度引导治疗光束和瞄准光束。通过为马达94提供合适的随时间变化的控制信号，控制单元40能够根据任何期望空间图案来扫描激光光束。

在示例实施方案中，单元40控制马达94以在圆76周围即在角膜缘周围的巩膜上产生多个光斑80的图案(图3)。控制单元能够控制圆76的半径84、光斑80的位置以及在圆76周围的光斑80之间的间隔、光束在每个光斑中花费的时间、和/或任何其他合适的参数。此外，治疗光束的功率级和脉冲宽度也可以采用各种值。

在示例实施方案中，光斑直径是400μm，且半径84在5-7mm之间是可调节的。治疗光束参数的示例设置由下表给出：

配置#	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
				激光输出功率[W]	1.2	5	2
激光脉冲持续时间[mSec]	300	72	180
				治疗持续时间[Sec]	～2	～0.5	～1
激光脉冲能量[mJ]	360	360	360
				每个脉冲的能通量[J/cm2]	285	285	285
巩膜上的激光光斑直径[μm]	400	400	400

表1：示例治疗光束参数

上面的参数仅仅借助于示例被给出，并且可以使用任何其他合适的参数。

图5是根据本发明的实施方案示意性地示出可以在系统20中使用的另一种光学配置的框图。这种配置中的控制单元侧类似于上图4的控制单元侧。在探针侧上，在准直透镜118后，准直光束穿过可旋转的楔形棱镜126。

楔形棱镜126具有两个相对的面，它们不平行但是以相对于彼此的小角度倾斜。作为结果，沿着某一轴线进入棱镜的光由于折射而沿着不同的轴线离开棱镜。当棱镜旋转时，输出光也旋转。透镜122集中离开棱镜126的光。(在可选择的实施方案中，透镜122可以位于棱镜的前面)。

在此配置中，治疗光束和瞄准光束通过楔形棱镜126旋转以落在眼部28中的圆76周围的期望区域上(图3)。圆76的半径84取决于通过棱镜126施加到光束的偏向角且取决于从棱镜126到眼部28的距离。在示例实施方案中，从眼部到探针的工作距离是固定的并且由透镜122的焦距来确定。

在示例实施方案中，棱镜的偏向角可以被调整，例如，通过将棱镜安装在套筒或允许棱镜的倾斜的其他固定装置中。在可选择的实施方案中，楔形棱镜可以在其套筒内沿着光轴移动以便改变棱镜和眼部之间的距离。

在一些实施方案中，棱镜126被安装在使棱镜旋转的合适的马达上(图中未示出)，以便辐照圆76的一些或全部。旋转可以手动地进行或在控制单元40的控制下进行。

图6是根据本发明的实施方案示意性地示出可以在系统20中使用的另一种光学配置的框图。在这种配置中，探针36包括开放式光导纤维134的束130。可以使用任何期望数量的纤维134。在示例实施方案中，束130包括六个纤维134。治疗光束和瞄准光束在纤维134中通常用均一的能量被分开。

纤维的远端134(在图的右手侧上)被布置在具有一定曲率半径的环或弧上。因此，探针发射出落在眼部28中的圆或弧上的多个同步光束。通过探针相对于眼部的适当定位，光束的圆或弧可以调整成与圆76(即，与角膜63的圆周)重合。例如，图3的光斑80的图案可以按每个光束辐照出一个光斑的这种方式产生。

在示例实施方案中，与纤维束130一起使用的激光参数如下：

激光输出功率[W]	1.2/光斑
		激光脉冲持续时间[mSec]	300
治疗持续时间(Sec)	～0.3
		激光脉冲能量[mJ]	360/光斑
每个脉冲的能通量[J/cm]	285/光斑
		巩膜上的激光光斑直径[μm]	400

表2：示例治疗光束参数

上面的参数仅仅借助于示例被给出，并且可以使用任何其他合适的参数。

在一些实施方案中，纤维束130是可旋转的，以便辐照圆76周围的任何所选择的扇区。旋转可以手动进行或使用由控制单元40控制的适合的马达(未示出)进行。

在一些实施方案中，纤维的端部134相对于布置于环或弧上的平面是倾斜的。在这样的配置中，光束辐照在眼部28中的圆或弧的曲率半径取决于纤维端部和眼部之间的距离。换句话说，医师可以通过改变探针36和眼部28之间的距离来调整辐照半径(图3中的半径84)。

在一些实施方案中，相应的透镜被安装在每个纤维的端部134处以便防止离开纤维的光束的发散。各种小尺寸透镜类型可以用于该目的，例如微透镜或梯度指数(GRIN)透镜。

进一步可选择地，探针36可以包括任何其他合适类型的光束引导装置，所述光束引导装置引导输入激光光束或多个输入激光光束朝向圆76周围的期望辐照区域。例如，探针可以包括如上面引用的PCT国际公开WO/2011/00373中描述的衍射光学元件(DOE)。

附加的系统特征、实施方案和变化

图7是根据本发明的实施方案示意性地示出系统20的框图。图中显示了探针36和控制单元40的示例配置。

控制单元40包括产生治疗光束且任选地产生瞄准光束的激光源140。激光源140可以包括，例如，光纤耦合二极管激光器或NdYag激光源。处理器144控制各种系统元件并且实施本文公开的方法。除其他任务外，处理器144选择期望辐照区域(例如，图3中的光斑80)并且控制探针36来辐照它们。处理器144将数据存储在存储器148中。

探针36包括光束引导装置152，所述光束引导装置152接收来自激光源140的激光光束并且引导光束朝向由处理器144选择的辐照区域。如上所解释的，装置152可以在各种配置中被实现，例如使用扫描仪(图4)，楔形棱镜(图5)、纤维束(图6)或DOE或其他合适类型的光束引导装置。

在一些实施方案中，探针36包括照相机156，所述照相机156获取眼部28的图像并且将该图像传输到处理器144。处理器使用任何合适的图像处理算法自动识别图像中的角膜缘周围的巩膜。使用所识别的角膜圆周，处理器确定圆76的期望半径并且相应地控制装置152。这项技术使系统20能够使辐照区域自动地匹配各种眼部尺寸和各种探针-眼部之间的距离。

在示例实现中，处理器144通过识别图像(1)中角膜边界(角膜缘周围的巩膜)和(2)由瞄准光束形成的圆、并且然后通过反复地调整辐照半径直到二者重合来自动地将辐照光束引导至目标区域。

照相机156还可以用于一般用途的拍摄和程序的记录。

在可选择的实施方案中，辐照半径(其上有光斑80的圆的曲率半径)通过医师24使用控制单元40来手动地调整。通常，医师观察通过瞄准光束在眼部表面上形成的拱形、圆形或其他形状，并且输入指导处理器144调整形状的命令。处理器相应地控制装置152。

例如，控制单元可以具有“上/下/左/右”控件或用于移动拱形或圆形的操纵杆和改变圆的半径的“增大半径/减小半径”的控件。控制单元还可以具有选择圆的待辐照的期望扇区、光斑80的数量或密度、或任何其他合适参数的控件。在一些实施方案中，辐照出的形状不一定是圆的一部分并且可以包括例如椭圆形或其他合适的形状。这些调整通常单独地通过控制光束引导装置152做出，而无需相对于眼部物理移动探针36。

在一些实施方案中，处理器144估计探针36和患者眼部之间的距离。在一些实施方案中，处理器还自动调整该距离。在可选择的实施方案中，处理器144产生使医师能够手动调整探针-眼部的距离的指示。

在一个示例实施方案中，处理器144分析由照相机156在各个探针-眼部的距离处获得的眼部的图像。处理器识别眼部上的瞄准光束的印记，并且试图找到其中瞄准光束印记具有最小的光斑尺寸的距离。在其他实施方案中，处理器144可以使用治疗光束的印记执行类似的过程，而不需要瞄准光束，条件是治疗光束对于照相机156是可见的。

在示例实施方式中，处理器144识别图像中的瞄准光束或治疗光束的环形印记，并且调整(或引导医师调整)探针-眼部的距离以会聚成最薄的环印记。可选择地，处理器144可以使用任何其他合适的距离估计和/或调整方法。

在一些实施方案中，处理器144界定了多个不同的组的辐照光斑80，每个组将用于不同的治疗过程中。经验表明，小梁网状结构的激光辐照的有效性随着时间的推移而降低。一个可能的解决方案是在相同的眼部上进行几个治疗过程，即间隔若干年，并且在每个疗程中辐照小梁网状结构的不同区域。

在一些实施方案中，处理器144自动地管理多疗程治疗(multi-sessiontreatment)。例如，处理器可以预先界定多个不同组的光斑80，一组预先分配到A疗程，另一组预先分配到B疗程，等等。在每个疗程中，医师向控制单元40输入疗程编号。然后，处理器144控制光束引导装置152来辐照属于相应组的光斑。可选择地，处理器144可以记录对每位患者例如每位患者ID所进行的疗程的编号。使用这些管理技术，系统20能够在每个疗程中施加适当的辐照并且消除人为误差。光斑组的界定、每位患者的ID的疗程编号和/或任何其他合适的信息通常通过处理器144被存储在存储器148中。

图8是根据本发明的实施方案示意性地示出在给定治疗方案的多个治疗过程中辐照的患者眼部中的区域的图。该图示出了与角膜缘61即角膜63的圆周重合的圆76。三组辐照光斑预界定为用于A、B和C指示的三个相应的治疗过程。

关于疗程A的光斑80以圆76上的角度{0°、60°、120°、180°、240°和300°}被标记在图中。用于疗程B的光斑以角度{20°、80°、140°、200°、260°和320°}来界定，且用于疗程C的光斑以角度{40°、100°、160°、220°、280°和340°}来界定。

图8中所示的治疗方案仅仅借助于示例来选择。在可选择的实施方案中，可以使用任何其他合适的方案，例如，具有不同数量的疗程和/或每个疗程具有不同定义的辐照区域的方案。例如，不同组的光斑可以全部位于圆76的部分扇区上，例如，在圆的下半部分或上半部分上。

患者眼部将在激光辐照期间被固定在适当空间中通常是重要的。眼部的运动将导致辐照错误区域，并且可能具有安全隐患。减少眼部运动是用于界定圆76的上半部分或上半部分上的辐照光斑的原因之一。在这些实施方案中，患者被指导向上看(在辐照圆的下半部分的情况下)或向下看(在辐照上半部分的情况下)。在该位置，眼部的可能运动被大大减少。

在一些实施方案中，为了减少眼部的运动，探针36设计(project)用于使患者在治疗期间聚焦的对象。该对象可以包括例如固定位置处的图标或光点。该机制有助于在治疗期间固定患者的眼部。

在一些实施方案中，系统20包括安全机构，所述安全机构在检测到患者眼部已经从其预期位置移动超过容许量时自动抑制激光辐照。例如，当使用照相机156和上述的相关的图像处理方案时，处理器144可以在治疗过程期间周期性地拍摄眼部的图像，并且在图像中验证眼部是否仍在相对于辐照图案的预期位置。

在一个实施方案中，如果图像指示眼部的不可容忍的运动，那么处理器144将抑制激光辐照。在另一个实施方案中，如果图像指示眼部的不可容忍的运动，那么处理器144将指导装置152移动治疗光束以便跟踪眼部运动。

图1和图4-7中所示的系统20、探针36和控制单元40的配置为仅仅为了概念清楚起见所选择的示例配置。在可选择的实施方案中，可以使用任何其他合适的配置。某些元件可以使用硬件/固件来实现。可选择地，一些元件可以用软件来实现，或者使用硬件/固件和软件元件的组合来实现。

在一些实施方案中，控制单元40的某些功能，例如处理器144的功能的一些或全部，可以使用一般用途的处理器来实现，所述处理器用软件编程以执行本文描述的功能。该软件可以通过网络以电子形式下载到处理器，例如，或者，可选择地或此外，它可以被提供和/或存储在非暂时的有形介质上，例如磁存储器、光存储器或电子存储器。

在一些实施方案中，所公开的程序的安全性通过在眼部28上安置防护面罩眼睛来加强。面罩对于用于辐照的波长是不透明的。面罩通常相似于接触透镜被塑造并且放置。在一个实施方案中，面罩覆盖整个角膜加上周围巩膜(例如，巩膜的5mm的附加带)的一部分。面罩具有环绕期望辐照目标区域的一些开口。面罩可以由任何合适的材料制成并且可以包括任何适当形状的任何合适数目的开口。

在一些实施方案中，虽然不是必须的，但是面罩是一次性的。这样的面罩能够提高程序的安全性，因为它防止预期区域外部的辐射到达眼部。防护面罩的使用可以例如推广由非眼科医生例如一般医师、验光师或辅助人员使用所公开技术。

在各种实施方案中，系统20可以包括用于对使用系统的依赖使用的费用计费的装置。任何合适的商业模式、使用跟踪机构和计费机构都可以用于此目的。例如，处理器144可以预充有特定的使用额度(usage credit)，并且然后随着每次激活而递减剩余额度。使用额度可以依据若干次激活、依据辐照能量(例如，焦耳)、依据使用预约时间(例如，月)或以任何其他合适的方式来表示。使用额度的再充值可以按任何合适的方式来进行，例如通过互联网、电话或蜂窝网络、或使用可以装载有信用代码或激活代码的可移动式存储器模块(例如，USB插头)。

实验结果

所公开的技术的有效性关于人类患者进行了实验性评价。该试验的目的是评价选择性激光小梁成形术(SLT)至角膜缘周区域的直接施加在减小眼内压(IOP)、消除在程序期间前房角镜检查的需要方面是有效的。

对OAG和假性青光眼患者进行随机的、掩面的、对照试验。对照组经历传统的SLT，通过前房角镜传递100个激光光斑到360度的小梁网状结构(TM)。试验组通过相同的激光器以相同的辐照参数进行辐照，而不是通过前房角镜传递能量，相似数目的施加全部在叠加在TM上的巩膜上的角膜缘周围被管理。IOP在1天、7天、30天、60天、180天和360天的治疗后被测量并且评价副作用。

在试验组(n＝13)中，IOP从治疗前的20.0mmHg的平均值降低至在1周时为16.8mmHg(n＝13)、在1个月时为16.1mmHg(n＝12)、在2个月时为15.8mmHg(n＝10)、和在6个月时为14.2mmHg(n＝5)。对照组(n＝14)的相应数值分别为21.5mmHg、16.8mmHg(n＝14)、14.8mmHg(n＝13)、14.4mmHg(n＝10)和15.4mmHg(n＝7)。

对于分别在SLT之后1天、7天、30天、60天、180天和360天恢复的IOP减小(P＝0.319、0.776、0.980、0.415、0.391、0.917)而言，这两组之间不存在统计差异[MannWhitney]。组[P＝0.704，Fisher]之间不存在统计学上的显著差异。成功定义为>20％的IOP减小。在治疗之后的2个月和6个月中的成功率不存在统计学上的显著差异[P＝0.582、0.558，Fisher]。在试验组和对照组中的1位和7位患者在治疗后表现为轻度的瞬态炎症反应、分别具有在研究组中关于治疗天数所记录的显著较少的浅层点状角膜炎(P<0.01)。

另一个SLT实验针对每个15位开角和剥脱性青光眼患者的实验组和对照组来进行。对照组经历传统的SLT，通过前房角镜为360度的TM的传递100个激光光斑。试验组通过相同的激光器(NdYag，532nm)用相同的参数进行辐照，施加在叠加在TM上的角膜缘周区域处被管理。IOP在1天、7天、30天、60天和180天的治疗后被测量并且评价副作用。

平均(±SD)预治疗IOP在试验组和对照组中分别为20.21±3.19mmHg和21.14±2.98mmHg(P＝X)。平均(±SD)后治疗IOP在试验组和对照组中在6个月随访时分别下降到15.50±3.77mmHg和15.00±4.08mmHg(P＝0.744,0.96595％CI0.789/1.182)[MannWhitney]。贯穿本研究，IOP减小在这两组中是相似的，在试验组和对照组中，平均IOP减小在6个月后分别为23.4％和27.1％(P＝0.528、或0.982、95％CI0.932/1.036)。成功(定义为：在没有额外的降血压药物、激光、或青光眼手术的情况下，在6个月随访时实现了IOP从基线下降>15％)分别在研究组和对照组中的在12(85.7％)和9(64.3％)患者中获得。(p＝x)，[Fisher]。所有记录的并发症都是轻微的且短暂的。并发症比率在对照组中显著较高(P<0.0001、或6.881、95％CI1.676/28.248)，特别是在对照组中显著较高(P＝0.006)的前房炎症和浅层点状角膜炎。

结论：反式巩膜SLT的有效性取决于穿透几毫米进入组织中以冲击TM的激光能量。在组织传输中丢失的激光相干性是不需要的。看来，直接施加到角膜缘周的巩膜的SLT与常规的前房角镜检查辅助程序一样有效，并且前房角镜的使用是没有必要的。因为SLT的长期的IOP减小可以在治疗后的数天内察觉，因此该技术有可能与常规技术一样有效。如果是这样，那么所公开的技术将简化并且大大地缩短SLT过程并消除SLT的角膜和前房角镜检查引起的副作用。

使用对叠加在TM上的角膜缘上的巩膜施加激光辐照的探针，对五位患者进行又一个实验。这个实验中的探针与眼部物理接触，但是模拟与本文公开的辐照参数相似的辐照参数(即，六个辐照光斑，相似的能量级)。所有患者都表现出IOP的在20％-38％之间的大幅下降。

应当理解的是，上述实施方案借助于示例被引用，并且本发明不限于在上文已经特别示出且描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征组合和子组合以及本发明的变化和修改，所述变化和修改将在本领域的技术人员在阅读前面描述后发生并且在现有技术中未被公开。通过引用并入本专利申请的文件被认为是该申请的主要部分，除了任何术语在这些所并入的文件中在某种程度上以与本说明书中明确地或隐含地作出的定义相冲突的方式被定义之外，仅仅本说明书中的定义应该被考虑。

Claims (10)

1.器械，包括：

探针，其定位成邻近于患者的眼部并且配置成用一种或更多种光学光束辐照所述眼部的小梁网状结构；和

处理器，其配置成：

选择所述小梁网状结构的一个或更多个目标区域；

控制所述探针以用所述光学光束辐照所选择的目标区域；

检测所述眼部的运动；并且

控制所述探针以便(i)用所述光学光束追踪所检测到的眼部的运动，或(ii)响应于所检测到的眼部的运动来抑制所述辐照。

2.根据权利要求1所述的器械，其中所述处理器配置成接收由操作员对所述目标区域中的一个或更多个的选择。

3.根据权利要求1所述的器械，其中所述探针不与所述眼部物理接触。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的器械，其中所述探针包括激光二极管和NdYag激光源中的一种，所述激光二极管和所述NdYag激光源中的一种配置成产生所述光学光束。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的器械，其中所述探针包括光束引导装置，所述光束引导装置配置成朝向所选择的目标区域引导所述光学光束中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的器械，其中所述光束引导装置包括以下中的一个：

旋转楔形棱镜；

扫描仪，其包括一个或更多个旋转镜；

光导纤维束；和

衍射光学元件(DOE)。

7.根据权利要求6所述的器械，其中所述光束引导装置包括所述光导纤维束，并且其中所述束中的所述纤维的端部是倾斜的使得所述目标区域落在具有取决于所述端部距所述眼部的距离的曲率半径的弧上。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成存储之前治疗的所述小梁网状结构的一个或更多个区域的记录，并且配置成依据所述记录来选择所述目标区域。

9.根据权利要求8所述的器械，其中所述处理器配置成在不同的各个治疗过程期间选择在所述眼部的角膜缘周围的巩膜上的不同的辐照点群。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的器械，其中所述处理器配置成控制所述探针使得所述目标区域落在所述眼部的角膜缘周围的巩膜上。