CN110234301B - 飞秒激光器的单阶段对接 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于飞秒激光器的单阶段对接的一件式患者接口。所述一件式患者接口包括圆形上部分、与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分、在所述锥形下部分中的压平板、以及真空连接件。所述压平板可以至少部分地涂覆有压平板涂层，所述压平板涂层对于所述飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于非治疗波长是基本上反射性的。本公开进一步提供一种进行飞秒激光器的单阶段对接的方法以及一种使用飞秒激光器来切割眼睛上的瓣的系统。

Description

飞秒激光器的单阶段对接

技术领域

本公开涉及眼科手术和外科手术设备、并且更具体地涉及用于眼科手术的飞秒激光器的单阶段对接的系统和方法。

背景技术

在眼科学中，每年对数万名患者的眼睛和附属视觉结构进行眼科手术以拯救和改善视力。然而，鉴于视力对于眼睛中的即使是很小的变化的敏感性以及许多眼结构的微小的和微妙的性质，眼科手术是难以进行的，并且即使是微小的或是不常见的手术错误的减少或手术技术的准确性的适度改善也可以在手术后对患者的视力产生巨大影响。

一种类型的眼科手术——眼睛屈光手术——被用于矫正各种视力问题。一种常见的此类屈光手术被称为LASIK(激光辅助原位角膜磨镶术)，并且用于矫正近视和远视、散光或更复杂的屈光不正。其他眼科手术可以矫正角膜缺陷或其他问题。例如，光治疗性角膜切削术(PTK)可以用于单独地或与LASIK结合去除病变的角膜组织或角膜不规则性。另一种常见的眼科手术是去除白内障。

在LASIK、PTK、白内障手术和其他眼科手术期间，通常在诸如角膜基质或晶状体之类的眼睛内部部分上而不是在眼睛表面上进行矫正性手术。这种做法倾向于通过使矫正性手术针对眼睛的最有效部分、通过保持角膜的外部保护部分大体上完好以及出于其他原因来改善手术结果。

可以以各种方式进入眼睛的内部部分，但是频繁的进入将牵涉到切割角膜中的瓣或以其他方式切割角膜。通常通过形成聚焦的超短脉冲的飞秒激光来进行角膜切削，消除了与较慢的激光相关的周围组织的附带损伤以及与诸如刀片之类的机械切削器械相关的并发症。因此，飞秒激光器可以用于在微观水平上切开组织。

飞秒激光眼科手术通常包括对接、成像、分析以及治疗。对接通常是一种两阶段程序，其中，首先将抽吸环放置在眼睛上，并且接着将抽吸锥体朝着患者的眼睛降低并且对接到抽吸环上。抽吸环通常通过真空抽吸被保持在位并且与眼睛接触，真空抽吸是在抽吸环恰当地放置在眼睛上之后开启。当抽吸锥体恰当地对接到抽吸环上时，可以开启第二真空以将抽吸锥体保持在位并且与抽吸环接触。对接的抽吸锥体在患者眼睛上的压力使患者角膜变平(称为扁平化)并且将角膜保持在位以便进行治疗。也可以使用不使角膜变平的弯曲锥体进行对接程序。

发明内容

本公开提供了用于飞秒激光器的单阶段对接的一件式患者接口，所述一件式患者接口包括：圆形上部分、与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分、在所述锥形下部分中的压平板、以及真空连接件。

在除非明确排他、否则可以彼此组合的另外的实施例中：所述压平板包括压平板涂层，所述压平板涂层对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于非治疗波长是基本上反射性的；所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长；所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长以及400-700nm的范围内的可见波长；所述压平板涂层涂覆在所述压平板的外侧上；所述压平板涂层是生物相容的、生物失活的、在接触时不刺激眼睛、并且在接触时不在眼睛上留下残渣；并且所述压平板涂层涂覆在所述压平板的内侧上。

本公开进一步提供一种进行飞秒激光器的单阶段对接的方法，所述方法包括：将真空连接到一件式患者接口的真空连接件上，所述患者接口包括：圆形上部分、与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分、在所述锥形下部分中的压平板、以及真空连接件；将飞秒激光器连接到所述一件式患者接口上；将所述一件式患者接口定位在眼睛上；以及激活所述真空以使所述患者接口保持与所述眼睛接触并且使所述眼睛扁平。

在除非明确排他、否则可以彼此组合的另外的实施例中：所述方法进一步包括不连接或不激活其他真空。

本公开进一步提供一种使用飞秒激光器来切割眼睛上的瓣的系统，所述系统包括：飞秒激光器，所述飞秒激光器可操作来提供治疗波长；控制装置，所述控制装置可操作来调整所述飞秒激光器的位置；以及一件式患者接口。所述一件式患者接口包括：圆形上部分；与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分；在所述锥形下部分中的压平板，所述压平板涂覆有压平板涂层，所述压平板涂层对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于非治疗波长是基本上反射性的；以及真空连接件。所述系统进一步包括：检测装置，所述检测装置可操作来检测反射的非治疗波长并且生成关于检测到的反射的非治疗波长的数据；以及处理器，所述处理器可操作来从所述检测装置接收关于检测到的反射的非治疗波长的数据并且生成使用所述飞秒激光器的治疗波长切割瓣的测量结果。

在除非明确排他、否则可以彼此组合的另外的实施例中：所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长；所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长以及400-700nm的范围内的可见波长；所述压平板涂层涂覆在所述压平板的外侧上；所述压平板涂层是生物相容的、生物失活的、在接触时不刺激眼睛、并且在接触时不在眼睛上留下残渣；并且所述压平板涂层涂覆在所述压平板的内侧上。

以上装置可以与以上方法一起使用，反之亦然。此外，这里描述的任何系统可以与这里描述的任何方法一起使用，反之亦然。

附图说明

为了更加彻底地理解本发明及其特征和优点，现在参考结合附图作出的以下说明，这些附图不是按比例的，相同的附图标记指示相同的特征，并且在附图中：

图1是用于飞秒激光器的单阶段对接的装置的示意性表示；

图2是具有压平板涂层的压平板的示意性顶视图表示；

图3是使用飞秒激光器来切割眼睛上的瓣的系统的示意性表示；并且

图4是进行飞秒激光器的单阶段对接的方法的流程图。

具体实施方式

在以下说明中，通过举例的方式阐述了细节以便于讨论所公开的主题。然而，本领域普通技术人员应了解的是，所公开的实施例是示例性的而不是所有可能实施例的穷举。

本公开提供了一种用于眼科手术的飞秒激光器的单阶段对接的装置和方法。如本文使用的，单阶段指的是在使眼睛扁平之前的单一定中心与对齐过程。对接装置包括一件式患者接口，所述一件式患者接口具有圆形上部分以及与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分。圆形上部分可以连接到飞秒激光器上。锥形下部分具有压平板，所述压平板可以使眼睛的角膜扁平。压平板可以具有压平板涂层，所述压平板涂层对于飞秒激光器的切割眼睛角膜中的瓣的波长(“治疗波长”)是基本上透明的、但对于飞秒激光器的其他波长(“非治疗波长”)是基本上反射性的。例如，“基本上透明的”可以意味着，如果涂层是透明的，则允许处于治疗波长的辐射的至少90％穿过，并且“基本上反射性的”可以意味着，如果涂层是反射性的，则反射处于非治疗波长的辐射的至少80％。压平板涂层可以允许准确测量一件式患者接口的长度，因为所述压平板涂层甚至在被定位到眼睛上时都提供将反射非治疗波长的表面。所述方法包括：将真空连接到一件式患者接口上、将飞秒激光器连接到一件式患者接口上、将一件式患者接口定位在眼睛上、以及激活真空以使患者接口保持与眼睛接触并且使所述眼睛扁平。

本公开还提供了一种使用飞秒激光器来切割眼睛上的瓣的系统。所述系统包括：飞秒激光器；用于调整飞秒激光器的位置的控制装置；一件式患者接口；检测装置，所述检测装置可以检测反射的非治疗波长并且生成关于检测到的反射的非治疗波长的数据；以及处理器，所述处理器可以从检测装置接收关于检测到的反射的非治疗波长的数据并且生成切割瓣的测量结果。

本公开涉及飞秒激光器的单阶段对接，与现有的两阶段对接程序相比，所述单阶段对接可以允许使用者更容易地进行光学测量、更快地进行对接、并且更早地开始治疗。在单阶段对接中，仅将图1描述的一件式患者接口在眼睛上置于中心并且对齐。飞秒激光器直接连接到一件式患者接口，接着将一件式患者接口定位到眼睛上。

相比之下，两阶段对接涉及首先将抽吸环恰当地定位在眼睛上、激活第一真空、将抽吸锥体降低并且在抽吸环上置于中心、并且激活第二真空。第一真空使抽吸环保持在位并且与眼睛接触；第二真空使抽吸锥体保持在位并且与抽吸环和眼睛接触，从而使眼睛的角膜扁平。因此，两阶段对接指的是，需要两个定中心和对齐步骤来将飞秒激光器放在适于进行治疗的位置上，第一个步骤是针对抽吸环并且第二个是针对抽吸锥体。两阶段对接程序花费更多时间来完成并且有更大的出错可能性，因为多个部件(抽吸环和抽吸锥体)必须全都相对于彼此并且相对于使用者选择的中心轴线置于中心。进一步地，两阶段对接程序需要两个真空或真空连接件，因为抽吸环必须保持在位并且独立于抽吸锥体与眼睛接触。使用多个真空或真空连接件增大了抽吸不一致的可能性，这可能导致施加在眼睛上的抽吸力过大或抽吸过小而不能使眼睛扁平以及使对接部件保持在位。

相比之下，本文公开的一件式患者接口省去了对两个真空的需求，因为可以使用仅一个真空来使一件式患者接口保持与眼睛接触。但是，虽然本文是结合仅一个真空来描述的，但是可以对一件式患者接口使用多个真空或真空连接件以使其在恰当位置上保持与眼睛接触。因为所公开的装置、系统和方法可以用一个真空或一个真空连接件来操作，因此其可以减少眼睛上的抽吸不一致所导致的错误或与多个真空或真空连接件相关联的设备故障。

为了针对及两阶段对接的手术程序进行测量，使用者通常将抽吸锥体定位在眼睛上，这通常称为初步闩锁位置。这个步骤通常称为焦点检查。因为抽吸锥体使眼睛扁平，因此使用者接着可以进行为了切割瓣或执行任何随后的手术程序所必须的任何测量。接下来，将抽吸锥体从眼睛移除，并且所进行的测量可以用于将飞秒激光器编程以切割瓣。为了对接眼睛以便切割瓣，使用者将抽吸环恰当地定位在眼睛上、开启第一真空、使抽吸锥体相对于恰当定位的抽吸环置于中心、并且开启第二真空。当恰当对接了眼睛时，称其为处于治疗位置。因为测量是在初步闩锁位置上进行的，因此使用者通常假定所进行的测量对于治疗位置也仍然是适用并且准确的，但情况可能不是这样的。虽然小心地进行此类测量并执行动作，但仍然经常出现使用者错误。

相比之下，本文描述的一件式患者接口可以提高测量准确性并且改进治疗，因为所述一件式患者接口在进行测量之后可以保持在位，并且因为其设计上存在改进。

一件式患者接口具有内置于锥形下部分中的使眼睛扁平的压平板。这种压平板可以具有压平板涂层，所述压平板涂层对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于飞秒激光器的非治疗波长是基本上反射性的。压平板涂层是有用的，因为飞秒激光束的反射非常少并且对于准确测量不是最佳的。特别地，当在两阶段对接系统上进行测试时，出现双折射，从而干扰测量准确性。

因而，通过检测压平板涂层的反射的非治疗波长，使用者可以在眼睛处于对接并且扁平时经由对反射的非治疗波长的检测和分析来对眼睛进行测量。此类测量可以例如用于切割瓣，而无需将一件式接口从眼睛上解除对接(除非测量结果指示了需要重新定位)。不需要在初步闩锁位置上进行测量，这可以提高所进行的测量的准确定和相关性。此外，因为患者必须在瓣切割和治疗期间保持尽可能静止，因此例如可能是由单阶段对接所得到的对接和治疗持续时间的减少对患者是非常有利的并且减少了与非故意移动相关联的风险。通常，两阶段对接可能让使用者花费至少几秒来将抽吸环定位在眼睛上并且可能花费额外5-30秒来将抽吸锥体和飞秒激光器对接，但5秒的对接是不常见的并且通常只有有经验的使用者能实现。相比之下，单阶段对接可以让比较有经验的使用者在一旦一件式患者接口附接到飞秒激光器时仅花费5秒来对接一件式患者接口、并且让没有经验的使用者可以将对接时间量减少一半。

进一步地，在两阶段对接中，例如当抽吸锥体在z方向上手动地或经由控制装置降低太多时(如以下进一步限定的)，抽吸锥体可能机械变形。任何此类机械变形都将影响焦点控制以及在初步闩锁位置上进行的测量。通过允许使用者直接连接飞秒激光器，本文公开的一件式患者接口使此类无意的机械变形风险以及导致眼睛测量出现错误的风险最小化或消除。

现在参考图1和图2，一件式患者接口100具有圆形上部分105和锥形下部分110以及真空连接件125，所述真空连接件可以是从一件式患者接口100延伸的管状构件。真空连接件125可以连接到锥形下部分110中，其方式与在常规抽吸环中的方式类似。特别地，真空连接件可以与锥形下部分110限定的内部开放区域连接，使得可以对眼睛施加真空以使一件式患者接口100在眼睛上保持在位。

锥形下部分110具有压平板115。压平板115具有压平板涂层120(图2示出其顶视图)。压平板115可以是例如无菌玻璃压平板。压平板涂层120对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的、但对于飞秒激光器的非治疗波长是基本上反射性的。压平板涂层120可以是例如对飞秒激光器的治疗波长基本上透明并且对非治疗波长基本上反射性的生物相容聚合物。

压平板涂层120可以对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于非治疗波长是基本上反射性的。如图所示，压平板涂层120仅涂覆在压平板115的外侧上，外侧是在使用期间面向眼睛的那侧。在图1和图2中，压平板涂层120仅部分地在外侧的表面上靠近压平板的中心以圆形形状涂覆。在其他变体中，压平板涂层可以涂覆在压平板的一侧或两侧的全部或任何部分上。压平板涂层可以施加到压平板的任一侧，例如压平板的在使用期间面向眼睛的外侧或压平板的在使用期间不面向眼睛的内侧。替代性地，压平板涂层可以涂覆在压平板的两侧(外侧和内侧)上。通常，可以仅对压平板的外侧进行涂覆，这是出于制造的担心，或是因为这可以对飞秒激光器的光学器件造成较少的干扰。压平板可以涂覆有被定制成对治疗波长是基本上透明的、但对非治疗波长是基本上反射性的标准涂层。压平板涂层可以具有适用于所使用的压平板的任何直径，例如压平板涂层的直径可以是12mm。

压平板涂层120或任何其他压平板涂层可以是生物相容的且生物失活的，从而在接触眼睛时不刺激眼睛。压平板涂层还可以在接触后不在眼睛上留下残渣。此类压平板涂层在位于压平板的外侧上时可以更加有利。

通常，飞秒激光器的治疗波长是近红外的并且大于900nm，或是红外的并且大于1000nm、通常是大约1030nm或1053nm。非治疗波长包括例如200-400nm的范围内的紫外波长以及400-700nm的范围内的可见波长。因而，压平板涂层可以例如对于飞秒激光器的治疗波长——为大于900nm或大于1000nm的红外波长——是透明的，并且对于非治疗波长——为200-400nm的范围内的紫外波长以及400-700nm的范围内的可见波长——是反射性的。在另一个实例中，压平板涂层可以对于飞秒激光器的治疗波长——为大于1000nm的红外波长——是透明的，并且对于非治疗波长——为200-400nm的范围内的紫外波长——是反射性的。

由于压平板涂层对某些波长的反射性，因此所述一件式患者接口可以允许使用者在一件式患者接口处于治疗位置时进行光学测量。使用者可以经由对反射的非治疗波长的检测和分析来对眼睛进行测量并且接着可以开始治疗眼睛而无需移除和重新对接一件式患者接口。

图3是使用飞秒激光器205来切割眼睛上的瓣的系统200的示意性表示。如图所示，系统200包括具有控制装置210的飞秒激光器205，所述控制装置可以调整飞秒激光器在x、y、或z方向上的位置。x和y方向可以限定在与角膜的顶点大致垂直的平面上并且z方向可以限定成与x和y方向的平面大致垂直的平面。飞秒激光器205还连接到处理器220和存储器225。系统200还包括一件式患者接口100，所述一件式患者接口具有圆形上部分105和锥形下部分110以及真空连接件125。锥形下部分110具有带有压平板涂层120的压平板115。如图3所示，压平板115与眼睛10接触并且使眼睛10扁平。

飞秒激光器205可以进一步连接到检测装置215，所述检测装置检测被压平板涂层120反射的非治疗波长并且生成数据，所述数据可以传输到处理器220、经处理并且用于生成测量结果，所述测量结果可以接着用于使用飞秒激光器210来切割眼睛10中的瓣。例如，检测装置215可以包括对非治疗波长敏感的标准光电二极管或可以是连接到处理器220上的数字相机。

可以将检测装置210生成的数据以及处理器220生成的测量结果与手术计划进行比较以确定手术是否可以继续进行、对其进行评估以用于确定一件式患者接口100或飞秒激光器210是否正确地定位、以用于将飞秒激光器210编程以切割眼睛10的角膜中的瓣、或以其他方式结合提供使用飞秒激光器210来切割眼睛10的角膜中的瓣而使用。

图4是进行飞秒激光器的单阶段对接的方法300的流程图。所述方法可以与本文描述的、例如以上图1-图3中描述的对接装置和系统一起使用。

在步骤305中，例如通过将来自真空的管连接到患者接口上的真空连接件上来将真空连接到一件式患者接口。在步骤310中，将飞秒激光器连接到一件式患者接口。飞秒激光器可以连接成处于切割眼睛角膜中的瓣的位置上。

在步骤315中，将一件式患者接口定位在眼睛上。一件式患者接口在定位时可以相对于使用者选择的中心轴线置于中心。使用者选择的中心轴线可以是例如眼睛的中心、瞳孔的中心、或患者的视轴。取决于患者，视轴可以不经过患者眼睛的绝对中心。在步骤320中，激活真空以使一件式患者接口保持与眼睛接触并且使眼睛扁平。

以上公开的主题应认为是说明性而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖所有此类修改、增强、以及落入本公开的真实精神和范围内的其他实施例。例如，本公开的变体可以使用不使眼睛扁平的弯曲锥体。在法律允许的最大程度上，本公开的范围将由对以下权利要求及其等效物的最宽允许解释来确定并且不应受限于或局限于上述详细说明。

Claims (10)

1.一种用于飞秒激光器的单阶段对接的一件式患者接口，所述一件式患者接口包括：

圆形上部分；

与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分；

在所述锥形下部分中的压平板，其中，所述压平板包括压平板涂层，所述压平板涂层对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于非治疗波长是基本上反射性的；以及

真空连接件，

其中，所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长。

2.如权利要求1所述的一件式患者接口，其中，所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长以及400-700nm的范围内的可见波长。

3.如权利要求1所述的一件式患者接口，其中，所述压平板涂层涂覆在所述压平板的外侧上。

4.如权利要求3所述的一件式患者接口，其中，所述压平板涂层是生物相容的、生物失活的、在接触时不刺激眼睛、并且在接触时不在眼睛上留下残渣。

5.如权利要求1所述的一件式患者接口，其中，所述压平板涂层涂覆在所述压平板的内侧上。

6.一种使用飞秒激光器来切割眼睛上的瓣的系统，所述系统包括：

飞秒激光器，所述飞秒激光器可操作来提供治疗波长；

控制装置，所述控制装置可操作来调整所述飞秒激光器的位置；

眼睛上的一件式患者接口，所述患者接口包括：

圆形上部分；

与所述圆形上部分一体形成的锥形下部分；

在所述锥形下部分中的压平板，所述压平板涂覆有压平板涂层，所述压平板涂层对于飞秒激光器的治疗波长是基本上透明的并且对于非治疗波长是基本上反射性的；以及

真空连接件；

检测装置，所述检测装置可操作来检测反射的非治疗波长并且生成关于检测到的反射的非治疗波长的数据；以及

处理器，所述处理器可操作来：

从所述检测装置接收关于检测到的反射的非治疗波长的数据；并且

生成使用所述飞秒激光器的治疗波长切割瓣的测量结果，

其中，所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述飞秒激光器的治疗波长是大于900nm的近红外波长并且所述非治疗波长包括200-400nm的范围内的紫外波长以及400-700nm的范围内的可见波长。

8.如权利要求6所述的系统，其中，所述压平板涂层涂覆在所述压平板的外侧上。

9.如权利要求6所述的系统，其中，所述压平板涂层是生物相容的、生物失活的、在接触时不刺激眼睛、并且在接触时不在眼睛上留下残渣。

10.如权利要求6所述的系统，其中，所述压平板涂层涂覆在所述压平板的内侧上。

Images