CN111200998B - 用于角膜激光治疗的激光系统 - Google Patents

Abstract

用于激光角膜治疗的激光脉冲调制用于控制给予角膜的热能。可以调制激光脉冲的光能以减少或增加热能，取决于预期的热负荷或接受激光治疗的角膜的各个位置定位处的测量温度。激光脉冲调制可以包括脉冲频率调制、脉冲幅度调制、以及脉冲持续时间调制。

Description

用于角膜激光治疗的激光系统

技术领域

本披露涉及眼科手术，更具体地涉及用于激光角膜治疗的激光脉冲调制。

背景技术

人眼包括旨在将进入眼睛瞳孔的光聚焦到视网膜上的角膜和晶状体。然而，眼睛可以展现导致光不能适当地聚焦在视网膜上、并且可能使视敏度降低的各种不同的屈光误差。视觉像差的范围可以从造成近视、远视、或规则散光的相对简单的球镜误差和柱镜误差到可能造成例如人视力中的光晕和星芒的更加复杂的屈光误差。

多年来已经开发了许多干预措施来矫正各种不同的视觉像差。这些措施包括眼镜、隐形眼镜、角膜植入物、人工晶状体(IOL)、以及角膜屈光手术形式的激光角膜治疗，如激光辅助原位角膜磨镶术 (LASIK)或经上皮屈光性角膜切削术(T-PRK)。特别地，激光角膜治疗可能涉及引导到角膜处的大量激光脉冲，这样可能导致不期望的热能被给予角膜并可能升高角膜的温度。

发明内容

一方面，所披露的方法是用于角膜激光治疗的激光脉冲调制。所述方法可以包括获取患者角膜的角膜激光治疗的手术方案。在所述方法中，手术方案可以指定所述角膜上的所述角膜激光治疗的位置定位以及用于所述位置定位中的每个位置定位的激光脉冲数。所述方法可以进一步包括根据手术方案进行角膜激光治疗。在所述方法中，可以通过对第一位置定位处的激光脉冲的光能进行调制来控制由所述激光脉冲给予所述第一位置定位的热能，以控制所述角膜的温度。

在所述方法的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括对激光脉冲的频率进行调制。

在所述方法的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括对激光脉冲的幅度和占空比中的至少一个进行调制。

在所述方法的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括在一定持续时间内将所述第一位置定位处的激光脉冲的光能从用于所述角膜激光治疗的激光源的额定值线性地减小至低于所述额定值的第二值。在所述方法中，可以预先确定第二值和持续时间以限制热能，从而防止所述第一位置定位处的所述角膜的温度超过阈值温度。

在所述方法的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括将第一位置定位处的激光脉冲的光能从用于所述角膜激光治疗的激光源的额定值减小至低于所述额定值的第二值。在所述方法中，可以预先确定第二值以限制给予第一位置定位的热能，从而防止所述第一位置定位处的所述角膜的温度超过阈值温度，并且其中，所述手术方案可以指定所述第一位置定位分别接收超过阈值脉冲数的激光脉冲数。

在所述方法的任何披露的实施例中，所述第二值进一步取决于指定的数学关系中的激光脉冲数。

在所述方法的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括：在角膜激光治疗过程中，测量角膜的最高温度；并且基于所述角膜的所述最高温度，调节所述第一位置定位处的激光脉冲的光能以限制所述热能从而防止所述最高温度超过阈值温度，包括当所述最高温度超过所述阈值温度时减少所述光能、而当所述最高温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

在所述方法的任何披露的实施例中，测量角膜的最高温度可以进一步包括测量角膜的基质的最高温度。

在所述方法的任何披露的实施例中，测量角膜的最高温度可以进一步包括：使用热成像装置产生与所述位置定位相关的温度值，并且确定第一位置定位处的局部温度是否超过阈值温度。

在所述方法的任何披露的实施例中，调节第一位置定位处的激光脉冲的光能可以进一步包括：基于所述第一位置定位处的局部温度来调节所述光能，包括当所述局部温度超过所述阈值温度时减少所述光能，而当所述局部温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

在又一方面，披露了一种用于角膜激光治疗的激光系统。所述激光系统可以包括：激光源，所述激光源用于产生用于对患者的角膜进行角膜激光治疗的激光脉冲；激光扫描仪，所述激光扫描仪能够接收来自所述激光源的激光脉冲并将所述激光脉冲引导到所述角膜上的位置定位；以及激光控制器，所述处理器能够访问存储指令的存储介质，所述指令能够由所述处理器执行。所述指令可以由所述处理器执行，以用于获取角膜激光治疗的手术方案。在所述激光系统中，所述手术方案可以指定所述角膜上的位置定位以及用于所述位置定位中的每个位置定位的激光脉冲数。所述指令可以进一步由处理器执行，以用于根据手术方案控制角膜激光治疗。在所述激光系统中，可以通过对第一位置定位处的激光脉冲的光能进行调制来控制由所述激光脉冲给予所述第一位置定位的热能，以控制所述角膜的温度。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括对激光脉冲的频率进行调制。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，对所述激光系统中的光能进行调制，对激光脉冲的幅度和占空比中的至少一个进行调制。

在激光系统的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括：在一定持续时间内将所述第一位置定位处的激光脉冲的光能从用于所述角膜激光治疗的激光源的额定值线性地减小至低于所述额定值的第二值。在所述激光系统中，可以预先确定第二值和持续时间以限制热能，从而防止所述第一位置定位处的所述角膜的温度超过阈值温度。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，对光能进行调制可以进一步包括：将第二位置定位处的激光脉冲的光能从用于角膜激光治疗的激光源的额定值减小至低于额定值的第二值。在激光系统中，预先确定第二值以限制给予第二位置定位的热能从而防止第一位置定位处的角膜的温度超过阈值温度，同时所述手术方案指定第二位置定位分别接收超过阈值脉冲数的激光脉冲数。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，所述第二值可以进一步取决于指定的数学关系中的激光脉冲数。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，所述激光系统可以进一步包括被配置成用于监测角膜的热能的热传感器，而对光能进行调制可以进一步包括：在角膜激光治疗过程中，使用热传感器来测量角膜的最高温度，并且基于所述角膜的所述最高温度，调节所述第一位置定位处的激光脉冲的光能以限制所述热能从而防止所述最高温度超过阈值温度，包括当所述最高温度超过所述阈值温度时减少所述光能、而当所述最高温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，量角膜的最高温度可以进一步包括测量角膜的基质的最高温度。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，所述热传感器可以包括热成像装置，而测量角膜的最高温度可以进一步包括：使用热成像装置产生与所述位置定位相关的温度值，并且确定第一位置定位处的局部温度是否超过阈值温度。

在所述激光系统的任何披露的实施例中，调节第一位置定位处的激光脉冲的光能可以进一步包括基于所述位置定位处的局部温度来调节所述光能，包括当局部温度超过阈值温度时减少光能，而当局部温度没有超过阈值温度时增加光能。

其他披露的方面包括用于进行激光角膜治疗的激光控制器，所述激光控制器包括处理器以及所述处理器可访问的存储器，所述存储器存储可被执行以进行本文所披露的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制的指令。

附图说明

为了更加彻底地理解本发明及其特征和优点，现在参考结合附图进行的以下说明，在附图中：

图1描绘了角膜的球面像差；

图2是用于角膜治疗的激光系统的描绘；

图3是激光控制器的选定元件的框图；

图4是用于角膜治疗的激光手术方案的描绘；并且

图5是用于激光脉冲调制的选定元件的框图。

具体实施方式

在以下说明中，通过举例的方式对细节进行阐述以便于讨论所披露的主题。然而，对于本领域普通技术人员而言明显的是，所披露的实现方式是示例性的并且不是所有可能的实现方式的穷举。

在整个本披露中，连字符形式的参考数字是指元件的具体实例，而无连字符形式的参考数字可以被概括性地或共同地称为元件。因此，例如(未在附图中示出)，装置“12-1”是指装置类别的示例，所述装置类别可以共同地称为装置“12”，并且所述装置类别中的任一个可以概括地称为装置“12”。在附图和说明中，相似的数字旨在表示相似的元件。

如上所述，已经开发了各种不同的角膜激光治疗来矫正视觉像差以便改善患者的视力。不同类型的激光角膜治疗可以包括LASIK、 PRK和T-PRK等等。用于进行这类激光角膜治疗的激光系统可以包括飞秒激光系统和准分子激光系统，如由位于德克萨斯州(Texas)76134，沃思堡市(Fort Worth)，6201高速公路南的爱尔康公司(Alcon Laboratories,Inc.)生产的

Allegretto

和EX500。用于进行激光角膜治疗的各种激光系统可以使用不同的激光脉冲频率 (如在200Hz与约1,000Hz之间或更高)进行操作。典型的商用激光系统被设计成在脉冲频率或脉冲功率或脉冲能量的某个固定值(其被称为额定值)下进行操作。用于激光角膜治疗的每个激光脉冲也可以称为“射击”并用于将一定量的组织从角膜表面上光蚀化。特定商用激光系统的脉冲频率(或射击频率)通常是固定的。

在激光角膜治疗过程中，由于以激光脉冲的形式提供的激光辐射的热流入量，可以观察到患者眼睛的表面温度持续升高。当眼睛表面的温度升高太大时，由于过度的热负荷，可能会对眼睛与造成损伤，这是不期望的。因此，已知一些常规方法用于在激光角膜治疗过程中减少或限制到达眼睛的热流入量，并且包括使用在整个治疗表面上广泛分散且均匀分布的各脉冲。可以在手术治疗方案的计算过程中以算术方式来确定脉冲的均匀分布，并且脉冲的均匀分布可以防止在相对较长的时间段内将过多射击施加至相同的位置。而且，激光系统的脉冲频率可以被约束至某个预定的最大频率，如500Hz，以便限制进入眼睛的热流入量。

虽然这种用于分配热流入量的传统方法可以使过大的局部温升缓和，但是传统方法可能无法防止可能在激光手术治疗的位置定位附近局部发生的高温超出可能对患者的眼睛造成临床相关损伤的极限。在某些情况下，由于这种过度加热可能会导致细胞损伤，并且细胞损伤可能导致更长的恢复时间或在某种程度上可能是永久性的。例如，给定患者的高屈光不正的治疗(其可能涉及脉冲数较大的相对较长的激光角膜治疗时间)可能伴随着热流入产生的高温。

如将进一步详细描述的，披露了用于激光角膜治疗的激光脉冲调制以控制进入患者眼睛的热流入量。激光脉冲调制可以是脉冲频率调制(射击频率调制)，或者可以是脉冲幅度/脉冲持续时间调制。本文披露的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制可以在角膜激光治疗过程中应用固定的线性调制率，以基于预定因素来限制患者眼睛的温度升高。本文披露的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制可以使用角膜的经治疗表面的温度测量值或角膜深度(如上皮或基质)来实现控制环路。本文披露的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制可以考虑施加到角膜的总激光脉冲数以用于调制激光脉冲。本文披露的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制可以考虑施加到角膜的特定位置定位的局部激光脉冲数以用于调制激光脉冲。

现在参考附图，图1展示了角膜100的球面像差的实现方式的绘图。图1是出于描述性目的的示意图、并且没有按比例或透视性地绘制。在角膜100的球面像差中，光轴106表示人眼的光轴，而参考型线102可以表示球面。另外，角膜前型线104可以表示相对于参考型线102示出的角膜表面处的球面像差。例如，当进行角膜激光治疗时，角膜前型线104可以描绘角膜的所得球面像差。图1还示出了光线 108，所述光线描绘了光是如何预期地沿落在光轴106上的不同点进行聚焦的。例如，这些点可以被选择成与各种不同的光学条件下的视网膜的定位相对应，以便促进视敏度。以此方式，可以形成角膜前型线 104以产生入射光线(未示出)的屈光变化，所述屈光变化将引起期望的视敏度。虽然角膜前型线104被示出为截面型线，但是将理解的是，可以围绕光轴106应用圆对称性以便以三维方式表示角膜前型线104。应注意，在各种不同的实现方式中，角膜前型线104还可以包括某些非对称的特征。

现在参考图2，示出了用于角膜治疗的激光系统200的实现方式的描绘。图2是出于描述性目的的示意性描绘，并且没有按比例或透视性地绘制。应当理解，在不同的实现方式中，激光系统200可以使用更少的或更多的元件。

在图2中，描绘了具有角膜202-1的眼睛202的激光角膜治疗。眼睛202表示使用激光系统200进行激光角膜治疗的患者的眼睛，其可以是各种类型的激光角膜治疗中的任何一种。如所示，激光系统200 包括激光源210和激光扫描仪206，所述激光扫描仪可以在图3进一步详细描述的激光控制器208的控制下进行操作。在本文所述的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制的特定实现方式中，激光系统可以进一步包括热传感器216，所述热传感器可以捕获眼睛202的温度测量值，尤其是角膜202-1的温度测量值，并且向激光控制器208提供温度测量值以实现用于激光角膜治疗的激光脉冲调制。

在激光系统200中，激光源210可以代表用于激光角膜治疗的激光脉冲调制的任何合适的激光源。例如，激光源210可以代表准分子激光器或飞秒激光器，其操作用以产生用于激光角膜治疗的具有高强度、持续时间相对较短的光脉冲。因此，激光源210产生激光束214，所述激光束可以经由光束通道212传输至激光扫描仪206。在激光扫描器206处，激光束214入射在激光扫描镜206-1上，所述激光扫描镜可以用于使激光束214在平面(如由坐标平面204的X轴和Y轴限定的平面)中转向。应注意，坐标平面204为了描述性目的而被任意定向，并且在不同的实现方式中，所述坐标平面相对于眼睛202可以定向不同。进一步注意到，代替如图2中所示的具有X轴和Y轴的笛卡尔坐标平面，在激光系统200的其他实现方式中，坐标平面204可以使用极坐标来实现或参考，如通过使用半径R和角θ(未示出)，以参考角膜202-1上的各个位置定位。基于角膜202-1上的位置定位 (其是使用坐标平面204的参考点)，激光扫描仪206可以用根据手术方案实现激光束214的转向的方式进行操作以使激光扫描镜206-1 倾斜，所述手术方案指定了角膜202-1上的每个位置定位的激光脉冲数。以这种方式，由于激光束214传输的激光脉冲，可以通过角膜组织消融而在角膜202-1上产生期望的前角膜型线104(参见图1)。还示出，激光扫描仪206具有光束光学器件206-2，所述光学器件可以包括用于整理、聚焦、过滤或与激光束214相关的其他光学用途的各种元件。如所示，激光扫描仪206可以由激光控制器208控制，所述激光控制器还可以协调和控制激光源210的操作，包括脉冲产生和调制，如本文所披露的。

在激光系统200中，热传感器216可以代表可以记录角膜202-1 的温度的任何类型的光学温度传感器。例如，热传感器216可以包括高温计或红外(IR)激光温度传感器，用于立即测量角膜202-1的特定位置定位处或整个表面上的温度。在其他实现方式中，热传感器216 可以包括温度敏感的元件阵列，所述元件阵列产生具有给定分辨率的热图像。以这种方式，热传感器216可以操作以产生多个同时的温度测量值，所述温度测量值被索引到角膜202-1上的相应的多个位置定位。应注意，当热传感器216产生热图像时，包括角膜202-1上的多个位置定位的成像场可以利用激光扫描仪206的位置定位参考来进行校准，所述位置定位参考对应于角膜202-1的手术方案中的位置定位。热传感器216可以由激光控制器208控制，如用于触发或将温度测量值从热传感器216传递至激光控制器208。因此，可以使用热传感器 216来实现各种测量模式，如连续测量或与激光束214中的激光脉冲的施加相配合的测量。在一些实现方式中，使用热传感器216的温度测量值是在多次激光脉冲施加之间产生的，以确定在激光角膜治疗过程中施加到角膜202-1的激光辐射的热效应。

在不使用热传感器216的激光系统200的基本操作中，可以定义在激光角膜治疗过程中发射的激光脉冲数与激光能量的调制之间的指定的数学关系。例如，基于某些因素(如瞳孔大小、角膜厚度以及其他患者信息)、以及患者的手术方案等其他因素，激光脉冲的脉冲频率的线性下降可能由激光控制器208调制。初始脉冲频率可以是激光系统200的额定脉冲频率，而通过随着激光脉冲数的增加或角膜激光治疗持续时间的增加而线性地降低频率来调制脉冲频率。以这种方式，基于脉冲频率的线性调制率，角膜的表面温度可以保持恒定，或者可以防止表面温度过快地升高以限制进入眼睛202的热量。作为激光脉冲频率调制的替代方案，可以对激光脉冲功率进行调制，如通过在一些实现方式中改变脉冲持续时间或脉冲幅度。脉冲持续时间的变化也可以称为占空比调制。应注意，当脉冲功率降低时，每脉冲的激光能量也降低，这样将导致根据原始手术方案的较低的总治疗能量。因此，当使用较低的每脉冲激光能量时，可以增加总激光脉冲数以补偿降低的激光功率并获得与原始手术方案中相同的总治疗能量。使用这种方法，激光系统200可以在尽可能最快的时间内能够完成较短的激光角膜治疗，并且仍然避免角膜202-1的不期望的热负荷。在不依赖于温度测量值的情况下，激光脉冲数与激光能量的调制之间的固定关系可以在手术中使用公式进行计算，或者可以由激光控制器208以查找表的形式预先计算和参考。

在不使用热传感器216的另外一实现方式中，激光系统200可以用于基于患者的特定手术方案的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制。手术方案(也参见图4)可以在角膜202-1上的每个位置定位处指定不同的消融深度，对应于施加的不同数量的激光脉冲。因此，更深的消融深度在给定位置定位处指定了更大的激光脉冲数。因此，激光控制器208能够获取将要在角膜202-1的每个位置定位处施加用于角膜激光治疗的激光脉冲的确切数量。

因此，可获得的信息允许激光控制器208对激光能量进行调制，以从角膜202-1上的给定位置定位处的热流入中产生较低的温度。具体而言，接收较大数量的激光脉冲的位置定位可以受到激光能量的调制以减少流向角膜202-1的热能流入量，而接收较少数量的脉冲的位置定位可以受到激光能量的调制以增加流向角膜202-1的热能流入量。以这种方式，可以在每个位置定位灵活地且精确地进行激光能量的调制，以在避免角膜202-1的不期望的热负荷的同时仍然优化治疗时间。如上所述，脉冲调制可以包括脉冲频率调制或脉冲功率调制(脉冲持续时间/脉冲幅度)。

在激光系统200的温度调节操作中，热传感器216可以用于在激光角膜治疗过程中监测角膜202-1的表面温度。在一个实现方式中，角膜202-1的最大测量温度用作对施加到角膜202-1的激光脉冲的脉冲调制的限制因素。例如，当热传感器216是成像相机时，随着激光角膜治疗的进行，来自每个图像的最大测量温度可以用于控制激光脉冲的激光能量(脉冲频率或脉冲功率)的调制。因此，当角膜202-1 的温度超过可以预先确定的某个极限时，对脉冲调制进行调节以减少角膜202-1上的由角膜激光治疗产生的热负荷，从而使温度停止进一步上升，这是令人期望的。在一些情况下，当角膜202-1的温度下降或低于另一极限时，脉冲调制可以用于增加热负荷，这样也用于使激光角膜治疗加速以减少治疗时间。以这种方式，使用角膜202-1的表面温度的闭环温度调节，可以将激光角膜治疗的总时间优化为尽可能短，而对角膜202-1没有不利的热效应。

此外，当热传感器216能够进行基质内温度测量时，激光系统200 的温度调节操作可以用于基质内治疗，如用于角膜202-1内的角膜瓣切口或晶状体切口的飞秒激光器或紫外飞秒激光器。

在具有温度调节的又一实现方式中，激光系统200可以用于监测施加激光脉冲的具体位置定位处的局部温度，并根据局部测量的温度来调制激光能量。在这种情况下，手术方案用作输入，其提供了关于在角膜202-1上的每个位置定位处施加的激光脉冲数的信息。在将要施加更多激光脉冲的位置定位处，可以进行脉冲调制以减少眼睛202 上的热负荷，而在将要施加更少激光脉冲的位置定位处，可以进行脉冲调制以增加眼睛202上的热负载。如上所述，热传感器216的测量区域被校准到由激光控制器208和激光扫描仪206使用的手术方案中的位置定位，以基于每个位置定位处的温度来实现监测和调节。

现在参考图3，呈现了展示激光控制器300的实现方式的选定元件的框图。如本文所披露的，激光控制器300可以能够进行用于激光角膜治疗的激光脉冲调制。在某些实现方式中，激光控制器300可以集成或联接至激光治疗系统，如激光系统200。例如，激光控制器300 可以表示以上关于图2描述的激光控制器208的特定实现方式。

在图3中所描绘的实现方式中，激光控制器300包括经由共享总线302联接至被统称为存储器310的存储介质上的处理器301。如图3 中所描绘的，激光控制器300进一步包括可以与各种外部实体(如除其他装置以外的激光治疗系统、热传感器、激光扫描仪)连接的通信接口320。在一些实现方式中，通信接口320可操作用于使激光控制器300能够连接至网络(图3中未示出)。在实现方式中，如图3中所描绘的，激光控制器300包括将共享总线302或另一个总线连接至一个或多个显示器的输出端口的显示界面304。在激光控制器300的一些实现方式中，如利用嵌入式实现方式，可以省略使用显示界面304 或显示器。

在图3中，存储器310包含永久性和易失性介质、固定和可移除介质、以及磁性和半导体介质。存储器310可操作用于存储指令、数据、或两者。所示存储器310包括成指令集或指令序列，即操作系统 312和激光脉冲调制器314。操作系统312可以是UNIX或类UNIX 操作系统、

系操作系统、或另一种适合的操作系统。激光脉冲调制器314可以进行本文所述的用于激光角膜治疗的激光脉冲调制的各种方法和计算中的任何一种。

现在参考图4，用于激光手术治疗的手术方案200显示为2-D图。手术方案200可以表示角膜202-1的所有位置定位的绘图，其中每个位置定位处的强度值(在图4中未按比例示出)对应于将要在那个位置定位处施加的特定数量的激光脉冲。因为在激光角膜治疗过程中脉冲数直接对应于角膜202-1的热负荷，所以手术方案200也可以用作指示在进行激光角膜治疗时预计产生最高温度的位置定位的温度方案。因此，提前了解手术方案200，可以进行特定位置定位处的激光脉冲的调制以减少角膜202-1的热负荷，如本文所述。具体地，可以对强度值大于指定值的位置定位进行脉冲调制以减少热负荷，而可以对强度值小于另一特定值的位置定位进行脉冲调制以增加热负荷。如所注意到的，脉冲调制可以包括脉冲频率调制或脉冲能量调制(脉冲持续时间/脉冲幅度)。

现在参考图5，是用于激光脉冲调制的方法500的实现方式的选定元件的流程图。应指出的是，方法500中描述的某些操作可以是可选的、或者可以在不同的实现方式中重新安排。方法500可以使用激光系统200来进行，具体地可以通过激光控制器300/208中的激光脉冲调制器314来进行。

方法500可以在步骤502开始：获取患者角膜的角膜激光治疗的手术方案，其中手术方案指定了角膜激光治疗的角膜上的位置定位以及用于所述位置定位中的每个位置定位的激光脉冲数。在步骤504，根据手术方案进行角膜激光治疗，其中通过对第一位置定位处的激光脉冲的光能进行调制来控制由激光脉冲对第一位置定位给予的热能，以控制角膜的温度。

如本文所披露的，激光角膜治疗的激光脉冲调制用于控制对角膜给予的热能。可以调制激光脉冲的光能以减少或增加热能，取决于预期的热负荷或接受激光治疗的角膜的各个位置定位处的测量温度。激光脉冲调制可以包括脉冲频率调制、脉冲幅度调制、以及脉冲持续时间调制。

以上披露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这种修改、增强、以及落入本披露的真实精神和范围内的其他实现方式。因此，为了被法律最大程度地允许，本披露的范围将由以下权利要求及其等效物的最广泛允许的解读来确定并且不应受限于或局限于上述详细说明。

Claims (15)

1.一种用于角膜激光治疗的激光系统，所述激光系统包括：

激光源，所述激光源用于产生用于对患者的角膜进行角膜激光治疗的激光脉冲；

激光扫描仪，所述激光扫描仪能够接收来自所述激光源的激光脉冲并将所述激光脉冲引导到所述角膜上的位置定位；以及

激光控制器，包括能够访问存储指令的存储介质的处理器，所述指令能够由所述处理器执行用于：

获取所述角膜激光治疗的手术方案，其中，所述手术方案指定了所述角膜上的位置定位以及用于所述位置定位中的每个位置定位的激光脉冲数；并且

根据所述手术方案控制所述角膜激光治疗，其中，通过对角膜上的第一位置定位处的激光脉冲的光能进行调制来控制由所述激光脉冲给予所述第一位置定位的热能，以控制所述角膜的温度；

其中，对所述光能进行调制进一步包括：

在一定持续时间内将所述第一位置定位处的激光脉冲的光能从用于所述角膜激光治疗的激光源的额定值线性地减小至低于所述额定值的第二值，其中，预先确定所述第二值和所述持续时间以限制热能，从而防止所述第一位置定位处的所述角膜的温度超过阈值温度。

2.如权利要求1所述的激光系统，其中，对所述光能进行调制进一步包括：

对所述激光脉冲的频率进行调制。

3.如权利要求1所述的激光系统，其中，对所述光能进行调制进一步包括：

对所述激光脉冲的幅度和占空比中的至少一个进行调制。

4.如权利要求1所述的激光系统，进一步包括：

热传感器，所述热传感器被配置成用于监测所述角膜的热能，

其中，对所述光能进行调制进一步包括：

在所述角膜激光治疗过程中，使用所述热传感器来测量所述角膜的最高温度；以及

基于所述角膜的所述最高温度，调节所述第一位置定位处的激光脉冲的光能以限制所述热能从而防止所述最高温度超过阈值温度，包括当所述最高温度超过所述阈值温度时减少所述光能、而当所述最高温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

5.如权利要求4所述的激光系统，其中，测量所述角膜的最高温度进一步包括：

测量所述角膜的基质的最高温度。

6.如权利要求4所述的激光系统，其中，所述热传感器包括热成像装置，并且其中，测量所述角膜的最高温度进一步包括：

使用所述热成像装置产生与所述位置定位相关的温度值；以及

确定所述第一位置定位处的局部温度是否超过所述阈值温度。

7.如权利要求6所述的激光系统，其中，调节所述第一位置定位处的激光脉冲的光能进一步包括：

基于所述位置定位处的局部温度来调节所述光能，包括当所述局部温度超过所述阈值温度时减少所述光能、而当所述局部温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

8.一种用于角膜激光治疗的激光系统，所述激光系统包括：

激光源，所述激光源用于产生用于对患者的角膜进行角膜激光治疗的激光脉冲；

激光扫描仪，所述激光扫描仪能够接收来自所述激光源的激光脉冲并将所述激光脉冲引导到所述角膜上的位置定位；以及

激光控制器，包括能够访问存储指令的存储介质的处理器，所述指令能够由所述处理器执行用于：

获取所述角膜激光治疗的手术方案，其中，所述手术方案指定了所述角膜上的位置定位以及用于所述位置定位中的每个位置定位的激光脉冲数；并且

根据所述手术方案控制所述角膜激光治疗，其中，通过对角膜上的第一位置定位处的激光脉冲的光能进行调制来控制由所述激光脉冲给予所述第一位置定位的热能，以控制所述角膜的温度；

其中，对所述光能进行调制进一步包括：

将第一位置定位处的激光脉冲的光能从用于所述角膜激光治疗的激光源的额定值减小至低于所述额定值的第二值，其中，预先确定所述第二值以限制给予所述第一位置定位的热能，从而防止所述第一位置定位处的所述角膜的温度超过阈值温度，并且其中，所述第一位置定位是由所述手术方案指定的，以分别接收超过阈值脉冲数的激光脉冲数。

9.如权利要求8所述的激光系统，其中，对所述光能进行调制进一步包括：

对所述激光脉冲的频率进行调制。

10.如权利要求8所述的激光系统，其中，对所述光能进行调制进一步包括：

对所述激光脉冲的幅度和占空比中的至少一个进行调制。

11.如权利要求8所述的激光系统，其中，所述第二值进一步取决于指定的数学关系中的激光脉冲数。

12.如权利要求8所述的激光系统，进一步包括：

热传感器，所述热传感器被配置成用于监测所述角膜的热能，

其中，对所述光能进行调制进一步包括：

在所述角膜激光治疗过程中，使用所述热传感器来测量所述角膜的最高温度；以及

基于所述角膜的所述最高温度，调节所述第一位置定位处的激光脉冲的光能以限制所述热能从而防止所述最高温度超过阈值温度，包括当所述最高温度超过所述阈值温度时减少所述光能、而当所述最高温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

13.如权利要求12所述的激光系统，其中，测量所述角膜的最高温度进一步包括：

测量所述角膜的基质的最高温度。

14.如权利要求12所述的激光系统，其中，所述热传感器包括热成像装置，并且其中，测量所述角膜的最高温度进一步包括：

使用所述热成像装置产生与所述位置定位相关的温度值；以及

确定所述第一位置定位处的局部温度是否超过所述阈值温度。

15.如权利要求14所述的激光系统，其中，调节所述第一位置定位处的激光脉冲的光能进一步包括：

基于所述位置定位处的局部温度来调节所述光能，包括当所述局部温度超过所述阈值温度时减少所述光能、而当所述局部温度没有超过所述阈值温度时增加所述光能。

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