CN114449982A - 用于压力波眼科治疗的系统、方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用外部压力波产生来治疗眼睛的装置、系统和方法。冲击波发生器包括壳体,该壳体包括流体填充室和被构造成接触眼睛的表面的眼睛接触表面或腔室。设置在壳体内的同轴对齐的第一电极和第二电极被构造成在通电时跨电极末端之间的间隙产生电弧,从而在流体填充室的流体中产生冲击波。在将冲击波聚焦到眼睛的表面上的预定位置或眼睛的表面之下的预定位置之前,冲击波发生器被接合到眼睛的表面。多个冲击波发生器能够被设置在接触镜片的流体填充室内,所述接触镜片能够包括接触球囊。

Description

用于压力波眼科治疗的系统、方法和装置
交叉引用
本申请的主题与以下专利申请有关:于2019年8月8日提交的标题为“Systems,Methods,and Apparatus for Pressure-Wave Ocular Therapy”的美国临时专利申请No.62/884,333(代理人案卷号56574-703.101);于2020年2月20日提交的标题为“Systems,Methods,and Apparatus for Pressure-Wave Ocular Therapy”的美国临时专利申请No.62/979,097(代理人案卷号56574-703.102);以及于2020年6月25日提交的标题为“Systems,Methods,and Apparatus for Pressure-Wave Ocular Therapy”的美国临时专利申请No.63/043,988(代理人案卷号56574-703.103);其全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
用于治疗青光眼、老花眼、年龄相关性黄斑变性(AMD)、干眼病和其他眼科病症的现有方法和装置可能产生不太理想的结果。
例如,治疗青光眼的许多现有方法集中于降低眼睛的眼内压(IOP),并且可能比理想的更复杂和/或侵入性更大。目前的青光眼干预措施例如包括:药物(诸如,前列腺素)的旁侧输送、支架(诸如,微创青光眼手术(MIGS)或小管成形术)、基于激光的治疗(诸如,选择性激光小梁成形术(SLT)或微脉冲激光小梁成形术(MLT))、经巩膜睫状体光凝术(TS-CPC)、超声CPC、小梁成形术或小梁切除术。此类疗法的并发症可能包括低眼压、前房积血、出血、高IOP峰值率、视敏度下降和白内障形成。例如,诸如小梁切除术或植入青光眼引流设备的疗法可能需要侵入性手术干预,并且在某些情况下可能具有不利的安全风险。其他非穿透性疗法通常会随着时间的推移而失效。由于缺乏患者依从性、某些情况下的副作用以及患者之间的可能导致此类药物的剂量和生物利用度变化的差异,使用药物滴眼液降低眼内压的治疗可能不太理想。鉴于上述情况,需要改进的治疗青光眼的方法和装置。理想地,此类方法和装置将比一些先前的治疗侵入性更小,并能够成功降低眼内压。
用于治疗老花眼的现有方法侧重于改善调节幅度和/或替换或修复患者的近视力功能,并且可能比理想情况更复杂和/或更具侵入性。目前的老花眼干预措施包括近视力可穿戴设备(诸如,眼镜或接触镜片)、晶状体或支柱植入物、瞳孔缩小和晶状体解聚药物以及切口方法。在某些情况下,此类疗法的并发症可以包括侵入性并发症、药物副作用等。另外,此类疗法通常仅针对许多导致减少调节的来源中的一个可能的来源,这可能会限制此类疗法作为单一治疗方式的整体功效。鉴于上述情况,需要改进的治疗老花眼的方法和装置。理想地,此类方法和装置将比一些先前的治疗侵入性更小,并能够成功增加调节幅度。
用于治疗AMD的现有方法侧重于延迟干性AMD的发作和/或封闭渗漏的脉管系统以限制湿性AMD的退化,并且可能不如期望的有效和/或不能逆转已经发生的退化。目前的干预措施包括营养干预,诸如,针对干性AMD的高抗氧化饮食、针对湿性AMD的激光光凝术和针对湿性AMD的眼内抗血管内皮生长因子(VEGF)疗法。此类疗法的并发症在某些情况下可能包括视力持续退化、湿性AMD病例中渗漏的高复发率、黄斑瘢痕、眼部感染、IOP升高、视网膜脱离和全身血管效应(例如,出血、中风等)。此外,一旦视力丧失,此类疗法很少能够恢复视力。鉴于上述情况,需要改进的治疗AMD的方法和装置。理想地,此类方法和装置将比一些先前的治疗风险更小,并且能够成功延迟退化和/或恢复先前退化的组织。
用于治疗干眼病的现有方法侧重于改善、补充和/或替代自然泪液形成,并且可能不如理想的那么有效。目前的干预措施包括非处方眼药水(人工泪液)、抗生素、免疫抑制眼药水、皮质类固醇眼药水、眼部插入物、巩膜镜、光疗和眼睑按摩、催泪眼药水、泪管塞和泪管热烧灼。这种疗法的并发症包括持续干燥、刺激增加、出汗、角膜磨损和其他药物副作用。此外,由于缺乏患者依从性、某些情况下的副作用以及患者之间的可能导致滴眼剂药物的剂量和生物利用度变化的差异,此类疗法通常需要长时间使用,这可能不是理想的。鉴于上述情况,需要改进的治疗干眼病的方法和装置。理想地,此类方法和装置将更有效并且为患者的眼部润滑提供更长期的改进。
发明内容
因此,希望提供用于治疗青光眼、老花眼、年龄相关性黄斑变性、干眼病和其他眼科病症的改进方法和装置。不一定所有这些方面或优点都通过任何特定实施方式来实现。因此,可以以实现或优化本文教导的一个优点或一组优点的方式来执行各种实施方式,而不必实现本文也可以教导或暗示的其他方面或优点。
本公开一般涉及医疗设备和方法,并且更具体地涉及用于治疗眼睛的方法和装置。
在第一方面,提供了一种用于治疗眼睛的装置。该装置包括:壳体,所述壳体包括流体填充室和被构造成接触眼睛的表面的眼睛接触表面;第一电极,所述第一电极被设置在所述壳体内;以及第二电极,所述第二电极被设置在所述壳体内并与所述第一电极同轴对齐,其中,所述第一电极的远末端和所述第二电极的远末端间隔开一间隙。第一电极和第二电极被构造成在通电时跨间隙产生电弧并在流体填充室的流体中产生冲击波。
在一些实施方式中,壳体的内表面可以被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上的预定位置或眼睛的表面之下的预定位置。
在一些实施方式中,该装置还可以包括反射器,所述反射器被设置在壳体内并且被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上的预定位置或眼睛的表面之下的预定位置。
在一些实施方式中,该装置还可以包括与流体填充室流体连通的流体入口和流体出口。
在一些实施方式中,该装置还可以包括联接到第一电极或第二电极并被构造成向其提供能量的一个或更多个导线。
在一些实施方式中,第一电极和第二电极可以包括第一导线的第一末端和第二导线的第二末端。
在一些实施方式中,流体可以包括盐水或水。
在一些实施方式中,第一电极和第二电极可以涂有石墨烯以减少使用冲击波产生期间的腐蚀。
在一些实施方式中,壳体可以是椭圆形的。
在一些实施方式中,壳体还包括被设置在流体填充室与眼睛接触表面之间的流体填充波导。流体填充波导可以被构造成流体地联接流体填充室和眼睛接触表面。
在一些实施方式中,该装置还可以包括设置在壳体内的声学镜片。声学镜片可以被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的一个或更多个预定位置。
在一些实施方式中,该装置还可以包括至少部分地设置在流体填充室内的电导率传感器。电导率传感器可以被构造成测量流体填充室内的流体的电导率。在一些实施方式中,电导率传感器可以包括一对铂电极。
在一些实施方式中,该装置还可以包括至少部分地设置在流体填充室内并且被构造成向眼睛的表面发射光的光源。光源可以被构造成发射具有足以使组织交联的波长的光。
在另一方面,提供了一种用于治疗眼睛的系统。该系统包括本文所述的任何冲击波产生装置和能量源。能量源可以通过一个或更多个导线可操作地联接到基于电极的装置的第一电极和第二电极。能量源可以包括用于基于光纤的装置的激光器。
在一些实施方式中,第一电极可以联接到能量源的正极端子并且第二电极可以联接到能量源的负极端子。
在一些实施方式中,能量源可以包括高压脉冲发生器。
在一些实施方式中,该系统还可以包括联接到第一电极或第二电极的电流传感器,该电流传感器被构造成确定流向第一电极或第二电极的电流水平。
在一些实施方式中,该系统还可以包括电导率传感器,该电导率传感器流体地联接到流体出口并且被构造成随着流体流出流体出口测量流体的电导率。
在一些实施方式中,该系统还可以包括流体再循环系统,该流体再循环系统流体地联接到流体出口和流体入口,并且被构造成从流体填充室再循环流体并从流体中去除空化气泡。
在一些实施方式中,该系统还可以包括设置在眼睛接触表面上或眼睛接触表面之下的储存器。在一些实施例中,储存器可以包含氧气。另选地或组合地,储存器可以包含核黄素。另选地或组合地,储存器可以包含治疗剂或药物。
在另一方面,提供了一种用于治疗眼睛的装置。该装置包括:壳体,该壳体包括流体填充室和被构造成接触眼睛的表面的眼睛接触表面;以及光纤,所述光纤被设置在所述壳体内。光纤被构造成当从光纤发射光能时在流体填充室的流体中产生冲击波。
在一些实施方式中,壳体的内表面可以被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。
在一些实施方式中,该装置还可以包括反射器,所述反射器被设置在壳体内并且被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。
在一些实施方式中,该装置还可以包括与流体填充室流体连通的流体入口和流体出口。
在一些实施方式中,流体可以包括盐水或水。
在一些实施方式中,流体可以包括石墨烯以减少在产生冲击波时从壳体发射的光。
在一些实施方式中,壳体可以是椭圆形的。
在一些实施方式中,壳体还包括被设置在流体填充室与眼睛接触表面之间的流体填充波导。流体填充波导可以被构造成流体地联接流体填充室和眼睛接触表面。
在一些实施方式中,该装置还可以包括设置在壳体内的声学镜片。声学镜片可以被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的一个或更多个预定位置。
在另一方面,提供了一种用于治疗眼睛的系统。该系统包括多个冲击波发生器和围绕所述多个冲击波发生器设置的接触镜片,所述接触镜片包括流体填充室和被构造成接触眼睛的表面的眼睛接触表面。
在一些实施方式中,接触镜片还可以包括吸力机构,该吸力机构被构造成接触眼睛的表面并保持眼睛的表面与眼睛接触表面之间的接触。
在一些实施方式中,多个冲击波发生器中的每一个可以包括光纤。
在一些实施方式中,多个冲击波发生器中的每一者可以包括一对同轴布置的电极和反射器。
在一些实施方式中,接触镜片可以包括可充气外壳,该外壳包括眼睛接触表面。
在一些实施方式中,接触镜片可以包括被构造成接收成像装置的成像端口。
在一些实施方式中,多个冲击波发生器可以包括多个电动液压、压电、激光或磁电冲击波发生器。
在另一方面,提供了一种用于治疗眼睛方法。所述方法包括以下步骤:将冲击波发生器的眼睛接触表面接合到眼睛的表面;用冲击波发生器产生冲击波;以及将冲击波聚焦到眼睛的表面上的预定位置或眼睛的表面之下的预定位置。
在一些实施方式中,该方法还可以包括在预定位置用聚焦冲击波诱导微孔化、空化、血管舒张、新血管形成、解聚和上调生长因子产生。
在一些实施方式中,预定位置可以包括小梁网、施累姆氏管、角膜缘、眼睑、睑板腺、视网膜和中心凹中的一者或更多者。
在一些实施方式中,该方法还可以包括在产生冲击波之前在预定位置处接种微泡。
在一些实施方式中,冲击波发生器可以包括光纤。产生冲击波的步骤可以包括将光能从光纤发射到光纤周围的流体中。
在一些实施方式中,冲击波发生器可以包括第一电极和第二电极。产生冲击波的步骤可以包括使第一电极和第二电极通电以跨过其末端之间的间隙形成电弧。
在一些实施方式中,该方法还可以包括:将第二冲击波发生器的眼睛接触表面接合到眼睛的表面;用第二冲击波发生器产生第二冲击波;以及将第二冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的第二预定位置。
在一些实施方式中,冲击波发生器可以被设置在接触镜片的流体填充室内。
在一些实施方式中,冲击波发生器可以联接到试验框架。
在另一方面,提供了一种用于治疗眼睛的系统。该系统包括:冲击波发生器,所述冲击波发生器被构造成产生冲击波;以及流体填充波导,所述流体填充波导流体地联接到冲击波发生器并且被构造成将冲击波引导到构造成接触眼睛的表面的眼睛接触表面。
在一些实施方式中,波导可以包括不锈钢管。
在一些实施方式中,波导可以具有约12mm或更大的长度。
在一些实施方式中,波导可以具有约1mm至约8mm范围内的直径。例如,波导可以具有约3mm或约8mm的直径。
在一些实施方式中,该系统还可以包括联接到波导的远端的接触镜片,所述接触镜片包括流体填充室和眼睛接触表面。
在一些实施方式中,冲击波发生器和波导的至少一部分可以联接到试验框架。
在与附图相关的以下描述中更详细地描述了这些和其他实施方式。
通过引用并入
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均以引用的方式并入本文,其程度与每个单独的出版物、专利或专利申请被具体且单独地指示以引用的方式并入的程度相同。
附图说明
本公开的新颖特征在所附权利要求中特别阐述。通过参考以下阐述说明性实施方式的详细描述和附图将获得对本公开的特征和优点的更好理解,在说明性实施方式中利用了本公开的原理,在附图中:
图1示出了根据实施方式的冲击波发生器的透视图;
图2示出了根据实施方式的邻近眼睛的示例性冲击波发生器的侧视图;
图3示出了根据实施方式的冲击波发生器阵列的俯视图;
图4示出了根据实施方式的布置成多排的冲击波发生器阵列的俯视图;
图5示出了根据实施方式的图4的阵列的侧视图;
图6示出了根据实施方式的包括接合到眼睛的锥体的示例性冲击波发生器阵列系统的侧剖视图;
图7示出了根据实施方式的包括接合到眼睛的接触镜片的示例性冲击波发生器阵列系统的侧剖视图;
图8示出了根据实施方式的冲击波发生器的透视图;
图9示出了根据实施方式的接合到眼睛的多个冲击波发生器的侧视图;
图10示出了根据实施方式的利用接触镜片接合到眼睛的多个冲击波发生器的侧视图;
图11示出了根据实施方式的利用接触球囊接合到眼睛的多个冲击波发生器的侧剖视图;
图12示出了根据实施方式的利用接触球囊接合到眼睛的多个冲击波发生器的侧剖视图;
图13示出了根据实施方式的靠近眼睛的示例性冲击波发生器的分解侧视图;
图14示出了根据实施方式的邻近眼睛的另一示例性冲击波发生器的分解侧视图;
图15示出了根据实施方式的利用接触球囊接合到眼睛的多个冲击波发生器的侧剖视图;
图16示出了根据实施方式的接合到眼睛的图15的系统的透视图;
图17示出了根据实施方式的联接到附加的管道和/或布线的图15的系统的透视图;
图18示出了根据实施方式的具有联接到电源的管道和/或布线的图17的系统的侧视图;
图19示出了根据实施方式的包括嵌入其中的多个冲击波发生器的接触球囊的透视图;
图20示出了根据实施方式的多个堆叠环形导体冲击波发生器的局部透视图;
图21示出了根据实施方式的图20的环形导体冲击波发生器的分解图;
图22示出了根据实施方式的用于青光眼的示例性治疗模式;
图23示出了根据实施方式的用于老花眼的示例性治疗模式;
图24示出了根据实施方式的用于AMD的示例性治疗模式;
图25示出了根据实施方式的用于AMD的示例性治疗系统的俯视图;
图26示出了根据实施方式的图25的系统的侧剖视图;
图27示出了根据实施方式的用于AMD的另一示例性治疗系统;
图28示出了根据实施方式的用于干眼病的示例性治疗模式;
图29至图32示出了根据实施方式的用于干眼病的示例性治疗系统;
图33示出了根据实施方式的用于晶状体软化的示例性治疗系统的俯视图;
图34示出了根据实施方式的设置在眼睛上的图33的系统的侧剖视图;
图35示出了根据实施方式的用于老花眼的示例性治疗系统的侧剖视图;
图36示出了根据实施方式的用于青光眼的示例性治疗系统的侧剖视图;
图37示出了根据实施方式的图36的系统的俯视图;
图38示出了根据实施方式的示例性冲击波发生器阵列的侧剖视图;
图39示出了根据实施方式的图38的阵列的俯视图;
图40示出了根据实施方式的用于AMD的示例性治疗系统的侧剖视图;
图41示出了根据实施方式的用于干眼病的示例性治疗系统的侧剖视图;
图42示出了根据实施方式的示例性基于激光的冲击波发生器的剖视图;
图43示出了根据实施方式的流体填充接触镜片球囊中的基于激光的冲击波发生器阵列的侧剖视图;
图44示出了根据实施方式的环形流体填充接触镜片中的基于激光的冲击波发生器阵列的透视图;
图45示出了根据实施方式的图44的系统的侧剖视图;
图46示出了根据实施方式的图44的系统的俯视图;
图47示出了根据实施方式的环形流体填充接触镜片中的基于激光的冲击波发生器阵列的俯视图;
图48示出了根据实施方式的图47的系统的侧剖视图;
图49示出了根据实施方式的布置成多排且设置在眼睛上的冲击波发生器阵列的侧剖视图;
图50示出了根据实施方式的包括设置在其中具有多个孔的绝缘护套内的导线的示例性一排冲击波发生器;
图51示出了根据实施方式的包括设置在其中具有多个孔的包层内的光纤的示例性一排冲击波发生器;
图52示出了根据实施方式的包括设置在其中具有多个孔的绝缘护套内的导线的基于电极的冲击波发生器的分解图;
图53示出了根据实施方式的包括设置在其中具有多个孔的包层内的光纤的基于激光的冲击波发生器的分解图;
图54示出了根据实施方式的用于治疗眼睛的方法;
图55示出了根据实施方式的包括接合到眼睛的接触镜片的示例性激光扫描冲击波发生器系统的侧剖视图;
图56示出了根据实施方式的包括接触镜片的示例性多光纤基于激光的冲击波发生器阵列系统的侧剖视图;
图57示出了根据实施方式的示例性冲击波波导的侧剖视图;
图58示出了根据实施方式的示例性冲击波波导的侧剖视图;
图59示出了根据实施方式的线框管冲击波波导的示意图;
图60示出了根据实施方式的示例性冲击波波导的侧剖视图;
图61示出了根据实施方式的示例性冲击波波导的侧剖视图;
图62示出了根据实施方式的示例性抛物线冲击波导的侧剖视图;
图63示出了根据实施方式的包括冲击波波导阵列的示例性接触镜片的俯视图;
图64示出了根据实施方式的包括用于面对睑板腺治疗的冲击波发生器阵列的示例性接触镜片的俯视图;
图65示出了根据实施方式的用于干眼病治疗的示例性接触镜片的俯视图;
图66示出了根据实施方式的包括集成成像系统的示例性治疗系统的侧视图;
图67示出了根据实施方式的包括集成成像系统的示例性治疗系统的侧视图;
图68示出了根据实施方式的包括集成成像系统的示例性治疗系统的侧视图;
图69示出了根据实施方式的用于气泡提取的示例性系统的示意图;
图70示出了根据实施方式的用于气泡提取的示例性系统的示意图;
图71示出了根据实施方式的用于气泡提取的示例性系统的示意图;
图72示出了根据实施方式的示例性治疗系统的电气示意图;
图73示出了根据实施方式的示例性可变焦治疗系统的侧剖视图;
图74示出了根据实施方式的用于干眼病的示例性治疗系统的侧剖视图;
图75示出了根据实施方式的用于经眼睑治疗的示例性治疗系统的侧剖视图;
图76示出了根据实施方式的用于干眼病的示例性治疗系统的侧剖视图;
图77示出了根据实施方式的用于电导率测量的示例性系统的示意图;
图78示出了根据实施方式的包括嵌入式电导率传感器的示例性冲击波波导的侧视图;
图79示出了根据实施方式的示例性声学交联冲击波波导的侧视图;
图80示出了根据实施方式的示例性声学交联冲击波波导的侧视图;
图81示出了根据实施方式的用于被动空化检测的示例性系统的示意图;
图82示出了根据实施方式的包括被动空化检测的示例性治疗系统;
图83示出了根据实施方式的包括电导率传感器、声学交联和/或被动空化检测的示例性治疗系统的侧视图;
图84示出了根据实施方式的包括声学交联或被动空化检测的示例性治疗系统的示意图;以及
图85A至图85F示出了根据实施方式的用于各种适应症的示例性治疗模式。
具体实施方式
在以下详细描述中,对附图进行参照,附图形成所述描述的一部分。在图中,类似符号通常标识类似部件,除非上下文另有规定。在该详细描述、附图以及权利要求书中描述的说明性实施方式不是旨在进行限制。在不背离本文提到的主体的范围或主题的情况下,可以利用其他实施方式,并且可以进行其他改变。容易理解的是如本文总体描述并且在附图中例示的本公开的方面可以被以各种不同配置排列、替换、组合、分离和设计,所有这些在本文都被明确地考虑。本领域普通技术人员将理解,图中的图示不一定按比例绘制,并且为了清楚和便于理解所描述的实施方式,可以放大或夸大许多要素。
尽管以下公开了某些实施方式和示例,但发明主题超出了具体公开的实施方式延伸到其他另选实施方式和/或用途以及其修改和等同物。因此,所附权利要求的范围不受下述任何特定实施方式的限制。例如,在本文公开的任何方法或过程中,该方法或过程的动作或操作可以以任何合适的顺序执行并且不必限于任何特定公开的顺序。可以以有助于理解某些实施方式的方式依次将各种操作描述为多个离散操作,然而,描述的顺序不应被解释为暗示这些操作是顺序相关的。此外,本文所述的结构、系统和/或设备置可以体现为集成组件或单独组件。
为了比较各种实施方式的目的,描述了这些实施方式的某些方面和优点。不一定所有这些方面或优点都通过任何特定实施方式来实现。因此,例如,可以以实现或优化本文教导的一个优点或一组优点的方式来执行各种实施方式,而不必实现本文也可能教导或暗示的其他方面或优点。
本公开是关于用于治疗患者眼睛的系统、设备或方法的部署来描述的。然而,本领域技术人员将理解,这并非旨在进行限制,并且本文公开的设备和方法可用于其他解剖区域和其他外科手术。
本文公开的实施方式可以以多种方式中的一种或多种方式组合以提供用于治疗眼睛的改进的方法和装置。治疗的眼组织、膜或其病理变化可以包括小梁网、巩膜、玻璃体、视网膜、睑板腺导管、小带(例如,后玻璃体小带(PVZ)等)、睫状体、晶状体以及其中的患病区域中的一者或更多者。
如本文所公开的实施方式提供了用于治疗老花眼、青光眼、AMD、干眼病、其他眼科病症中的一者或更多者或其组合的改进方法和装置。例如,本文公开的老花眼治疗可以对患者的眼内压(下文称为“IOP”)产生有益影响。另选地或组合地,例如,该治疗可以针对青光眼的治疗。本文公开的治疗和装置可以与许多已知的治疗方法和装置组合。例如,本文所述的调节恢复可以与例如许多已知的现有调节人工晶状体(IOL)中的一者或更多者组合。另选地或组合地,本文公开的方法和装置可以与一种或更多种已知的青光眼疗法组合。尽管参考眼睛的天然晶状体描述了许多实施方式,但本文公开的实施方式可用于利用IOL改善视力。
如本文所使用的,术语“冲击波”是指具有高能量峰值、压力跳跃/阶跃变化、快速上升时间(例如,约10纳秒)、高幅度幅和非周期性/短持续时间(例如,约10微秒)的声波。冲击波也可以称为压力波。冲击波与超声波或高强度聚焦超声波的不同之处在于它们通常以明显更快的速度和更高的强度进行传播,并且没有超声波的周期性。冲击波可以由电动液压、压电、激光或磁电装置产生,如本领域普通技术人员基于本文的描述将理解的。
体外冲击波疗法(ESWT)是一种治疗肌肉骨骼疾病的非侵入性方法,并且主要用于治疗与运动相关的过度使用性肌腱病。ESWT还被用于治疗长骨骨折不愈合、股骨头缺血性坏死、慢性糖尿病和非糖尿病性溃疡以及缺血性心脏病。ESWT中使用的冲击波已被证明对治疗组织具有机械和细胞效应。例如,冲击波治疗可以对治疗组织产生镇痛效果。冲击波治疗也被证明可以刺激生长因子的产生,包括eNOS、nNOS和VEGF,它们促进新血管形成和细胞再生。冲击波治疗也可以用于产生自由基,所述自由基在需要时可以促进细胞破坏。
图1示出了冲击波发生器100的透视图。冲击波发生器100可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110的远末端之间形成间隙114。
击波发生器100可以被构造成产生一个或更多个冲击波。冲击波发生器100可以被构造成用它产生的冲击波来治疗眼睛的表面上或眼睛的表面之下的一个或更多个组织或结构。治疗可以是非热的。冲击波可以聚焦到如本文所述的预定位置或未聚焦。冲击波可以用于局部分离、微孔化、扩张和/或感知所需的眼部组织。在一些实施方式中,冲击波可以用于产生如本文所述的生物力学效应(诸如,血管舒张、微孔化、软化等)和/或生化效应(诸如,新血管形成等)。在一些实施方式中,冲击波可以用于将药物递送至眼组织。
例如,对眼睛施加冲击波可用于(i)通过上调VEGF和TGFβ2(例如,新血管形成)和/或eNOS和nNOS(例如,血管舒张)来增加缺血性角膜缘周围巩膜和睑板腺导管的流体流出,(ii)诱导干细胞分化(例如,Ca2+的上调),(iii)通过分离靠近睫状体平坦部的玻璃体裂陷来提高视力和调节幅度,(iv)通过解聚提高晶状体顺应性,和/或(v)递送药物(例如,通过声孔效应和/或超声导入法递送青光眼、抗VEGF、甾体药物等)。在一些实施方式中,冲击波疗法可以减少热组织凝固、穿孔、晶状体或角膜易位、白内障诱发和/或可能是其他治疗方法和系统的结果的其他不良畸变。
眼睛接触表面104(在本文中也称为组织界面)可以成形为对应于眼睛的表面,以便在放置在眼睛的表面上时产生密封。眼睛接触表面104可以包括柔韧材料,该柔韧材料被构造成当放置在眼睛的表面上时使其形状适应眼睛的表面。眼睛接触表面104可以包括尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(BoPET)等。
眼睛接触表面104的厚度可以在约12μm至约100μm的范围内。
眼睛接触表面104可以具有在约1mm至约8mm范围内的直径,例如,约1mm、约2mm、约3mm、约5mm、约7mm或约8mm。
眼睛接触表面104可以包括合适的聚合物,诸如,聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚甲醛(POM,例如,可从杜邦公司获得的
Figure BDA0003569959490000131
)、聚醚嵌段酯、聚氨酯(例如,聚氨酯85A)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酯(例如,可从DSM工程塑料获得的
Figure BDA0003569959490000132
)、醚或酯基共聚物(例如,丁烯/聚(亚烷基醚)邻苯二甲酸酯和/或其他聚酯弹性体,诸如,可从杜邦公司获得的
Figure BDA0003569959490000133
)、聚酰胺(例如,可从拜耳获得的
Figure BDA0003569959490000134
或可从埃尔夫阿托化学公司获得的
Figure BDA0003569959490000135
)、弹性体聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、聚醚嵌段酰胺(PEBA,例如,可在商品名
Figure BDA0003569959490000136
下获得的)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、硅树脂、聚乙烯(PE)、Marlex高密度聚乙烯、Marlex低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(例如,
Figure BDA0003569959490000137
)、聚酯、聚聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酰胺(例如,
Figure BDA0003569959490000138
)、聚砜、尼龙、尼龙-2(例如,可从EMS American Grilon获得的GRK.
Figure BDA0003569959490000139
)、全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、乙烯乙烯醇、聚烯烃、聚苯乙烯、环氧树脂、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(苯乙烯-A-异丁烯-A-苯乙烯)(例如,SIBS和/或SIBS 50A)、聚碳酸酯、离聚物、生物相容性聚合物、其他合适的材料或它们的混合物、组合、共聚物、聚合物/金属复合材料等。在一些实施方式中,眼睛接触表面104可以包括与液晶聚合物(LCP)(例如,高达约6%的LCP)混合的混合物。
流体填充室106可以包括布置在其中的流体。流体可以包括导电的(例如,约0.6mS的电导率)、生物相容的液体。流体可以包括水或盐水。该流体可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液。流体可以被冷却(例如,约10摄氏度)。在一些实施方式中,冲击波发生器100还可以包括与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以用于将间隙114中产生的冲击波接合到眼睛的表面。流体可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。随着冲击波的脉冲递送进行,流体循环可以连续提取在冲击波形成期间产生的从电极110、112脱落的金属离子和空化气泡。
在一些实施方式中,可以周期性地或连续地对经由流体出口109流出流体填充室106的流体进行采样以确定电极腐蚀的程度。例如,可以对盐水电导率进行采样(例如,作为测量电极110、112之间的间隙114距离的代表,因为电极腐蚀并且金属离子被释放到盐水中),并且可以对输送到电极110、112的电压进行调整以考虑感应到的电导率的任何变化。
流体填充室106可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形的。如本领域的普通技术人员基于本文的公开内容将理解的,其他示例性形状可以在球形与椭圆形之间混合,具有偏移平衡(stand-off)的椭圆形、不包括用于径向波传输的电极的反射器、具有两个绝缘暴露电极的同轴线、具有用于非对称形状的平端反射器的椭圆形、椭圆环形、圆锥形、S形、具有多个反射器和电极的接触镜片、睑板管接合形状、联接到压力波发生器的药物库/储存器、具有用于稳定术中递送的吸环特征等。
反射器可以包括蓝宝石、PMMA、石墨烯涂层聚合物、冲击波反射聚合物、不锈钢、铝等。合适的金属和金属合金的一些示例包括不锈钢,例如,304V、304L和316LV不锈钢;软钢;镍钛合金,例如,线弹性和/或超弹性镍钛诺;其他镍合金,例如,镍铬钼合金(例如,UNS:N06625,诸如,
Figure BDA0003569959490000141
625、UNS:N06022,诸如,
Figure BDA0003569959490000142
UNS:N10276,诸如,
Figure BDA0003569959490000143
其他
Figure BDA0003569959490000151
合金等)、镍铜合金(例如,UNS:N04400,诸如,
Figure BDA0003569959490000152
400、
Figure BDA0003569959490000153
400、
Figure BDA0003569959490000154
400等)、镍钴铬钼合金(例如,UNS:R30035,诸如,
Figure BDA0003569959490000155
等)、镍钼合金(例如,UNS:N10665,诸如,
Figure BDA0003569959490000156
ALLOY
Figure BDA0003569959490000157
)、其他镍铬合金、其他镍钼合金、其他镍钴合金、其他镍铁合金、其他镍铜合金、其他镍钨或钨合金等;钴铬合金;钴铬钼合金(例如,UNS:R30003,诸如,
Figure BDA0003569959490000158
等);富铂不锈钢;钛;其组合;等;或任何其他合适的材料。
在一些实施方式中,定位在冲击波发生器附近的铝圆顶结构可以用于利用椭圆形圆顶将冲击波能量引导到第二焦点或利用平行圆顶沿平行方向进入组织中。圆顶结构的焦深可以在超过第一焦点冲击波发生器约3mm至约3cm的范围内。
本领域普通技术人员将理解,反射器(例如,流体填充室106的形状和/或与其联接到的其他反射器)可以成形为提供期望的焦点、冲击波图案的形状等。
第一电极110和第二电极112可以以可操作的方式联接到电源。在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112可以通过一个或更多个导线116联接到电源。一个或更多个导线116可以是绝缘的。在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112可以包括一个或更多个导线116的远端。在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112可以包括联接到导线116的引脚。在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112可以包括铂、钨钛、铝、钛合金(Ti-3Al)、不锈钢、银、金、铜、镍铬合金、铁、黄铜、铜-Pt、铜或它们的组合等。
在一些实施方式中,第一电极110和/或第二电极112可以涂有石墨烯、金或其他材料,以便在使用期间减少电极110、112的腐蚀。
第一电极110和第二电极112可以具有约0.5mm的外径。第一电极110和第二电极112可以具有在约0.00785mm至约0.8118mm范围内的外径。在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112的外径可以在由以下值中的任何两个限定的范围内:约0.005mm、约0.01mm、约0.015mm、约0.02mm、约0.025mm、约0.03mm、约0.035mm、约0.04mm、约0.045mm、约0.05mm、约0.055mm、约0.06mm、约0.07mm mm、约0.08mm、约0.09mm、约0.1mm、约0.15mm、约0.2mm、约0.25mm、约0.3mm、约0.35mm、约0.4mm、约0.45mm、约0.5mm、约0.55mm、约0.6mm、约0.65mm、约0.7mm、约0.75mm、约0.8mm、约0.85mm和约0.9mm。
第一电极110和第二电极112的外径可以在约20美国线规(AWG)到约60AWG的范围内。在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112的外径可以在由以下值中的任何两个限定的范围内:约20AWG、约25AWG、约30AWG、约35AWG、约40AWG、约45AWG、约50AWG、约55AWG和约60AWG。
在一些实施方式中,第一电极110可以连接(例如,经由导线116)到高压脉冲发生器的正极端子,并且第二电极112可以连接到高压脉冲发生器的负极端子以在两个电极之间的间隙114内产生冲击波。
在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112的极性可以是可逆的。治疗期间的极性反转可以帮助延长第一电极110和第二电极112的寿命,这可以导致增加跨患者和设备的治疗可重复性。
第一电极110和第二电极112之间的间隙114可以由第一电极110和第二电极112的末端之间的距离限定。在一些实施方式中,电极末端之间的距离可以在约0.05mm至约0.5mm的范围内,例如,在约0.1mm至约0.15mm的范围内。例如,该距离可以是约0.05mm、约0.06mm、约0.07mm、约0.08mm、约0.09mm、约0.1mm、约0.11mm、约0.12mm、约0.13mm、约0.14mm或约0.15mm、约0.16mm、约0.17mm、约0.18mm、约0.19mm、约0.2mm、约0.25mm、约0.3mm、约0.35mm、约0.4mm、约0.45mm或约0.5mm。
第一电极110和第二电极112之间的间隙114可能足以使用约3千伏(kV)至约4kV范围内的电压脉冲产生冲击波。这些电压可以是步进式/组合式和/或预脉冲式,并且可以在约0-500V、0-1000V、0-1500V、0-2000V、0-2500V、0-3000V、0-3500V或0-4000V的范围内。该系统可以被构造成在电压极性之间交替以延长电极寿命。
第一电极110和第二电极112之间的间隙114可能足以使用约50安培的电流产生冲击波。
该系统可以包括一个或更多个传感器。例如,传感器可以联接到一个或更多个电极,以便确定流向电极的电流。另选地或组合地,可以提供传感器以测量流出如本文所述的流体出口的盐水的电导率。温度、声空化(即,气泡形成)效率和/或流体压力传感器可以设置在产生冲击波流动室(在本文中也称为流体填充室)内并且可以用于术中冲击波幅度和聚焦调整。一个或更多个传感器可以用于在治疗期间提供冲击波的均匀、稳定递送。
在一些实施方式中,一个或更多个传感器可以被构造成基于由一个或更多个冲击波发生器100产生的压力波对各种眼组织(例如,角膜、晶状体和/或视网膜)进行弹性成像测量。
在一些实施方式中,该系统可以包括一个或更多个压力传感器,所述一个或更多个压力传感器被构造成为冲击波发生器100提供压力反馈。
在一些实施方式中,壳体102可以被模制或3-D打印等。
在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被设置在手持探头的远端上。
图2示出了邻近眼睛200的示例性冲击波发生器100的侧视图。冲击波发生器100可以与图1所示的冲击波发生器100基本相似。冲击波发生器100可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。电极110、112可以例如包括联接到如本文所述的一个或更多个绝缘线116的镀金引脚。例如,壳体102可以是椭圆形的,以便于使冲击波204沿期望方向聚焦并聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的期望位置。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104(在本文中也称为组织界面)。例如,流体填充室106可以填充有诸如盐水206之类的流体。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,其间具有间隙。
冲击波发生器100可以被构造成将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的预定位置。冲击波发生器100可以被构造成以经巩膜、经角膜缘、经角膜的方式将冲击波聚焦到眼睛的组织200内的预定位置。例如,预定位置可以包括圆周(即,360度)小梁网、施累姆管、睫状体(例如,睫状突、肌肉、睫状体前部/后部/赤道的选定部分等)、睫状体平坦部、睫状冠、角膜、巩膜、晶状体、视网膜、中心凹、中心凹周围、中间玻璃体小带(IVZ)、后玻璃体小带(PVZ)、玻璃体、眼睑和/或睑板腺中的一者或更多者。
在一些实施方式中,预定位置可以在眼睛的表面上。在一些实施方式中,预定位置可以在眼睛的表面以下约亚表面(例如,表面以下0.1mm)至约30mm范围内的组织深度处。
在一些实施方式中,冲击波可以在预定位置处产生高达约100MPa的眼内压力,例如,在约0.1MPa至约100MPa的范围内。在一些实施方式中,冲击波可以在预定位置处产生约0.05MPa至约5MPa范围内的眼内压力。
在一些实施方式中,接合流体或凝胶202可以在眼睛接触表面104上以促进眼睛接触表面104和眼睛的表面之间的接触和/或为了促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。接合流体或凝胶202可以帮助防止由于冲击波发生器100和眼睛的表面之间的气隙引起的不希望的反射引起的能量错误引导。在一些实施方式中,接合流体或凝胶202可以包括一种或更多种治疗物质。
在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被构造成在约0.1mJ/mm2到约10mJ/mm2的范围内向眼睛递送能量。例如,冲击波发生器100可以被构造成在由以下值中的任何两个限定的范围内向眼睛递送能量:0.1mJ/mm2、0.2mJ/mm2、0.3mJ/mm2、0.4mJ/mm2、0.5mJ/mm2、0.6mJ/mm2、0.7mJ/mm2、0.8mJ/mm2、0.9mJ/mm2、1mJ/mm2、1.5mJ/mm2、2mJ/mm2、2.5mJ/mm2、3mJ/mm2、3.5mJ/mm2、4mJ/mm2、4.5mJ/mm2、5mJ/mm2、5.5mJ/mm2、6mJ/mm2、6.5mJ/mm2、7mJ/mm2、7.5mJ/mm2、8mJ/mm2、8.5mJ/mm2、9mJ/mm2、9.5mJ/mm2或10mmJ/mm2
在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被构造成递送能量上升时间在约10纳秒至约100微秒范围内的冲击波。在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被构造成递送能量上升时间在由以下值中的任何两个限定的范围内的冲击波:10纳秒、50纳秒、100纳秒、200纳秒、300纳秒、400纳秒、500纳秒、600纳秒、700纳秒、800纳秒、900纳秒、1微秒、10微秒、20微秒、30微秒、40微秒、50微秒、60微秒、70微秒、80微秒、90微秒或100微秒。
在一些实施方式中,冲击波发生器100可以具有在约10纳秒至约10微秒范围内的脉冲持续时间。在一些实施方式中,冲击波发生器100可以具有在由以下值中的任何两个限定的范围内的脉冲持续时间:10纳秒、50纳秒、100纳秒、200纳秒、300纳秒、400纳秒、500纳秒、600纳秒、700纳秒、800纳秒、900纳秒、1微秒、10微秒、20微秒、30微秒、40微秒、50微秒、60微秒、70微秒、80微秒、90微秒或100微秒。
在一些实施方式中,冲击波发生器100可以以在约1Hz到约50KHz的范围内(例如,在约1Hz至约1KHz的范围内,例如,在约1Hz至约5Hz的范围内)的重复率递送冲击波。冲击波可能以约10kHz的频率产生。在一些实施方式中,冲击波发生器100可以以在由以下值中的任何两个限定的范围内的重复率递送冲击波:1Hz、5Hz、10Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1kHz、10kHz、20kHz、30kHz、40kHz或50kHz。
在一些实施方式中,由冲击波发生器100递送的冲击波的数量可以在约1至约10,000个冲击波的范围内。本领域普通技术人员将理解,所递送的冲击波的数量可能取决于治疗的期望组织转化结果。
在一些实施方式中,在预定位置处治疗目标组织的总时间可以在约30秒至约30分钟的范围内,例如,在约2分钟至约5分钟的范围内。在一些实施方式中,在预定位置处治疗目标组织的总时间可以在由以下值中的任何两个限定的范围内:30秒、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、17分钟、18分钟、19分钟、20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、28分钟、29分钟或30分钟。
在一些实施方式中,电极110、112的RF频率可以在约3-30Hz和从300GHz至3THz的范围内。可以结合较低功率的预脉冲用于组织接种。
冲击波可以被聚焦或未聚焦。在一些情况下,可能优选聚焦冲击波以将更大量的能量递送到目标组织,以便在组织中产生机械效应。在一些情况下,可能优选未聚焦冲击波以将较低水平的能量递送到目标组织,以便向目标组织提供温和的生化刺激。
在一些实施方式中,冲击波可以聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的预定位置。聚焦波的传播可能是非线性的并且可能发生变陡。冲击波可以具有约0.01微秒的上升时间、约0.3微秒的压缩、约0至约100MPa范围内的正峰值压力以及约0至约3mJ/mm2的预定位置处的能量通量密度。
在一些实施方式中,冲击波可以被递送到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的预定位置,而无需聚焦。未聚焦波可以是发散的、会聚的或平面波。未聚焦波的传播可能是线性的并且可能不会发生变陡。冲击波可以具有约50纳秒的上升时间、约200纳秒至约10微秒的压缩、约0至约100MPa范围内的正峰值压力以及约0至约0.3mJ/mm2的预定位置处的能量通量密度。
图3示出了冲击波发生器100的阵列300的俯视图。在一些实施方式中,阵列300可以包括八个冲击波发生器100,所述八个冲击波发生器100以相等的距离布置在围绕角膜缘302的直径为约10mm至约15mm的环中,以用于角膜缘引导的青光眼治疗。如本文所述,角膜缘引导的青光眼治疗可以聚焦于小梁网和/或施累姆管。将冲击波沿着小梁网和/或施累姆管聚焦到多个位置可能会导致治疗组织扩张并改善流体流出,这可能会降低青光眼患者的IOP。
冲击波发生器的阵列可以包括两个或更多个冲击波发生器100。例如,阵列可以包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、36、37、38、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50个或更多个冲击波发生器。冲击波发生器的阵列可以包括任意数量的所需冲击波发生器。
冲击波发生器100可以并联或串联连接。
冲击波发生器100可以被构造成彼此独立地或同时地被通电。在一些实施方式中,所有的冲击波发生器100可以同时发射。在一些实施方式中,没有冲击波发生器可以同时发射。在一些实施方式中,至少两个冲击波发生器100可以同时发射。在一些实施方式中,冲击波发生器可以是独立控制的。
在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被构造成沿周向依次通电。在至少一些情况下,可能优选的是一次发射一个冲击波,以避免在眼睛内形成任何意外的结构性冲击波(constructive shockwave),这可能导致在预定目标位置处或预定目标位置外部产生不期望的组织效应。
图4示出了布置成多排的冲击波发生器100的阵列400的俯视图。图5示出了布置在眼睛200的表面500上的阵列400的侧视图。阵列400可以包括至少两排冲击波发生器100。例如,阵列400可以包括第一排402、第二排404和第三排406。排可以定位成使得在每排产生的冲击波瞄准眼睛的表面上或眼睛的表面下方的不同位置。
例如,第一排402可以如图3所示围绕角膜缘布置,以便治疗和扩张小梁网和/或施累姆管,第二排404可以被布置在第一排402的径向外侧并位于睫状冠上方,以便治疗下方的巩膜组织和/或睫状体,而第三排406可以从第二排404径向向外布置并且定位在睫状体平坦部上方,以便处理其下方的巩膜组织和/或睫状体,例如以增加孔隙率。例如,在靠近睫状体平坦部和/或睫状冠的中部基质中增加的孔隙率可以增强眼睛的脉络膜上、睫状体和/或淋巴液流出通路的水力传导/运输,并降低青光眼治疗的眼压。
基于本文的教导,本领域普通技术人员将理解,排的数量、冲击波发生器之间的间距和排的位置可以被构造成根据需要治疗一种或更多种适应症。在一些实施方式中,这些排可以彼此等距间隔开。在一些实施方式中,这些排可以彼此间隔不同的距离。在一些实施方式中,一排内的每个冲击波发生器可以彼此间隔相同的距离(即,等距)。在一些实施方式中,一个或更多个冲击波发生器可以与一个或更多个其他冲击波发生器以不相等的距离间隔开。在一些实施方式中,冲击波发生器阵列可以根据需要包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个排。排的数量可以对应于或可以不对应于眼睛中待治疗的眼科病症的数量。
图6示出了包括接合到眼睛的锥体的示例性冲击波发生器阵列系统600的侧剖视图。系统600可以包括冲击波发生器的阵列,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器阵列。例如,系统600可以包括被布置成如图4至图5所述间隔开的三个环形排的冲击波发生器100的阵列。冲击波发生器100可以接合到眼睛200的表面500,例如,眼睛的巩膜或角膜缘。在一些实施方式中,冲击波发生器100可以包括限定如图1所示的流体填充室的单独壳体。另选地,一个或更多个冲击波发生器100可以共享流体填充室或壳体。例如,冲击波发生器100可以被设置在壳体内,该壳体被构造成形成水通道602以用流体来冲洗冲击波发生器100,而不是单独的壳体。水通道602的壁可以包括PET。系统600还可以包括围绕水通道602的壁设置的锥体604,其可以包括窥器和吸环。
图7示出了包括接合到眼睛200的表面500的接触镜片702的示例性冲击波发生器阵列系统700的侧剖视图200。系统可以包括一个或更多个冲击波发生器100,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器阵列。例如,冲击波发生器100可以包括如本文所述的一对电极110、112。冲击波发生器100可以被设置在接触镜片702下方。膜704可以跨接触镜片702的底部设置,以便在冲击波发生器100周围形成流体填充室106。膜704可以包括被构造成接合到眼睛的表面的眼睛接触表面,该眼睛接触表面可以基本上类似于本文所述的任何眼睛接触表面。如本文所述,流体填充室106可以填充有盐水206。在一些实施方式中,冲击波发生器100还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口和流体出口。
在一些实施方式中,接触镜片702可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形的。
在一些实施方式中,系统700可以包括冲击波发生器100的阵列。例如,系统700可以包括在眼睛的表面上方沿环形图案每45度布置的八个冲击波发生器100。
在一些实施方式中,系统700可以利用环形接触镜片702的内边缘和外边缘上的吸力(例如,利用吸环)牢固地接合到眼睛。
在一些实施方式中,膜可以包括PET。
该膜可以包括尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(BoPET)等。该膜可以包括合适的聚合物,诸如,聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚甲醛(POM,例如,可从杜邦公司获得的
Figure BDA0003569959490000221
)、聚醚嵌段酯、聚氨酯(例如,聚氨酯85A)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酯(例如,可从DSM工程塑料获得的
Figure BDA0003569959490000222
)、醚或酯基共聚物(例如,丁烯/聚(亚烷基醚)邻苯二甲酸酯和/或其他聚酯弹性体,诸如,可从杜邦公司获得的
Figure BDA0003569959490000223
)、聚酰胺(例如,可从拜耳获得的
Figure BDA0003569959490000229
或可从埃尔夫阿托化学公司获得的CRISTA
Figure BDA0003569959490000224
)、弹性体聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、聚醚嵌段酰胺(PEBA,例如,可在商品名
Figure BDA0003569959490000225
下获得的)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、硅树脂、聚乙烯(PE)、Marlex高密度聚乙烯、Marlex低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(例如,
Figure BDA0003569959490000226
)、聚酯、聚聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酰胺(例如,
Figure BDA0003569959490000227
)、聚砜、尼龙、尼龙-2(例如,可从EMS American Grilon获得的GRK.
Figure BDA0003569959490000228
)、全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、乙烯乙烯醇、聚烯烃、聚苯乙烯、环氧树脂、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(苯乙烯-A-异丁烯-A-苯乙烯)(例如,SIBS和/或SIBS 50A)、聚碳酸酯、离聚物、生物相容性聚合物、其他合适的材料或它们的混合物、组合、共聚物、聚合物/金属复合材料等。在一些实施方式中,该膜可以包括与液晶聚合物(LCP)(例如,高达约6%的LCP)混合的混合物。
图8示出了冲击波发生器800的透视图。冲击波发生器800可以与本文所述的冲击波发生器100基本相似,区别在于壳体102可以包含设置在其中的反射器802,而不是将壳体102的内壁用作反射器。冲击波发生器100可以包括如本文所述的设置在壳体102内的一对电极110、112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110的远末端之间形成间隙114。如本文所述,流体填充室106可以填充有盐水206。在一些实施方式中,冲击波发生器100还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口和流体出口。如本文所述,反射器802可以被构造成帮助将冲击波聚焦到眼睛200的表面500上或表面之下的预定位置。
图9示出了接合到眼睛200的表面500的多个冲击波发生器800的侧视图。在一些实施方式中,多个冲击波发生器800可以同时被设置在眼睛的表面500上。例如,多个冲击波发生器800可以包括多个单独的冲击波发生器或冲击波发生器的阵列。在一些实施方式中,多个冲击波发生器800可以包括设置在手持探头的远端的多个冲击波发生器。
图10示出了利用接触镜片1000接合到眼睛的表面500的多个冲击波发生器800的侧视图。冲击波发生器800可以被设置在接触镜片702下方。膜704可以跨接触镜片702的底部设置,以便在冲击波发生器800周围形成流体填充室106。膜704可以包括被构造成接合到眼睛的表面的眼睛接触表面,该眼睛接触表面可以基本上类似于本文所述的任何眼睛接触表面。如本文所述,流体填充室106可以填充有盐水206。在一些实施方式中,冲击波发生器800还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口和流体出口。另选地或组合地,多个冲击波发生器800中的一者或更多者可以包括独立于一个或更多个其他冲击波发生器800的其自己的流体填充室。膜704可以跨接触镜片702的底部设置,以便形成冲击波发生器800的单独的流体填充室106,并且每个冲击波发生器800可以具有专用的流体入口和流体出口。
图11示出了利用接触球囊(在本文中也称为流体垫)1100接合到眼睛200的表面500的多个冲击波发生器100的侧剖视图。接触球囊1100可以包括可充气外壳102,在可充气外壳102中嵌入了多个冲击波发生器100。外壳1102可以限定内室1106,该内室1106可以填充有诸如盐水206之类的流体,以便在将接触球囊1100放置在眼睛200的表面500上(例如,与本文所述的角膜缘、巩膜、眼睑等相邻)之前、期间或之后使外壳1102膨胀。如本文所述,每个冲击波发生器100可以包括一对同轴对齐的电极110、112和反射器802。如本文所述,电极110、112可以联接到电压脉冲发生器。如本文所述,反射器802可以被构造成帮助将冲击波聚焦到眼睛200的表面500上或表面之下的预定位置。在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被布置成如本文所述的多个环形排以便瞄准眼睛的多个位置。例如,第一排的冲击波发生器可以被设置在角膜缘附近,并被构造成将冲击波聚焦到小梁网和施累姆管。第二排的冲击波发生器可以被设置在第一排的径向外侧并邻近睫状冠,并且第三排的冲击波发生器可以被设置在第二排的径向外侧并邻近睫状体平坦部。例如,第二排和/或第三排的冲击波发生器可以被构造成将冲击波聚焦到巩膜、睫状冠、睫状体平坦部、睫状体、IVZ和/或PVZ。
在一些实施方式中,填充接触球囊1100的内室1106的流体可以是冷却的或温度受控的液体。
外壳1102可以包括顺应性材料。另选地或组合地,外壳1102的至少一部分可以包括非顺应材料。
外壳1102可以包括本领域技术人员已知的任何生物相容性塑料。
在一些实施方式中,接合流体或凝胶可以在外壳的眼睛接触表面上,以便促进眼睛接触表面和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。
在一些实施方式中,治疗物质可以被设置在眼睛接触表面和眼睛的表面之间。例如,治疗物质可以设置在与眼睛接触表面接合的层中。在一些实施方式中,治疗物质可以包括由聚合物、淀粉和/或葡萄糖形成的微囊。将来自壳体内的冲击波发生器的冲击波递送到眼睛的预定位置可以促进将治疗物质递送到眼睛。
在一些实施方式中,本文所述的任何冲击波发生器可以被构造成促进诸如亚甲蓝、核黄素或治疗性小分子的小分子量分子的运输。
图12示出了利用接触球囊1200接合到眼睛的多个冲击波发生器的侧剖视图。接触球囊1200可以基本上类似于接触球囊1100,除了它可以包括多个非相应冲击波发生器100以外。例如,接触球囊1200可以包括被构造成产生聚焦冲击波的一个或更多个冲击波发生器100a和被构造成产生非聚焦冲击波的一个或更多个冲击波发生器100b。通过提供多个不同聚焦的冲击波发生器100,可以使用单个冲击波发生器的阵列治疗多个预定位置和/或在同一预定位置内引起多种生物效应。接触球囊1200可以利用环形接触球囊1200的内边缘和外边缘上的吸环1202接合到眼睛。
图13示出了邻近眼睛的示例性冲击波发生器100的分解侧视图。冲击波发生器100可以嵌入如本文所述的流体填充接触球囊1300内。冲击波发生器100可以包括一对电极110、112,在所述一对电极110、112的末端之间具有间隙114,所述间隙114被构造成在其间产生电弧。如本文所述,接触球囊1300可以填充有诸如盐水206之类的流体,并且所产生的冲击波可以传播通过流体206(其可以充当声学窗口)。如本文所述,声学反射器或声学镜片1302可以被设置在电极110、112上方,以便将冲击波聚焦到眼睛200的表面500上或下方的预定位置。例如,反射器1302可以具有凸形。接触球囊1300的眼睛接触表面1304可以直接或间接(例如,经由其间的凝胶或盐水界面202)接合到眼睛200的表面500。例如,眼睛的表面500可以包括眼睛200的结膜或角膜。
图14示出了邻近眼睛200的另一示例性冲击波发生器100的分解侧视图。冲击波发生器100可以嵌入如本文所述的接触球囊1400内。冲击波发生器100可以基本上类似于图13所示的冲击波发生器,除了反射器1402可以具有凹形之外。接触球囊1400的眼睛接触表面1404可以直接或间接(例如,通过其间的凝胶或盐水界面202)接合到眼睛200的表面500。
图15示出了利用接触球囊1500接合到眼睛200的多个冲击波发生器100的侧剖视图。图16示出了接合到眼睛200的图15的系统的透视图。接触球囊1500可以包括可充气外壳1502,在可充气外壳102中嵌入了多个冲击波发生器100。外壳1502可以限定内室1506,该内室1506可以填充有诸如盐水之类的流体206,以便在将接触球囊1500放置在眼睛200的表面500上(例如,与本文所述的角膜缘、巩膜、眼睑等相邻)之前、期间或之后使外壳1502膨胀。如本文所述,每个冲击波发生器100可以包括一对同轴对齐的电极和反射器。如本文所述,反射器可以被构造成帮助将冲击波聚焦到眼睛的表面上或表面之下的预定位置。在一些实施方式中,冲击波发生器100可以被布置成通过布线联接的多个环形排,以便瞄准眼睛的多个位置。例如,第一排的冲击波发生器可以被设置在角膜缘附近,并被构造成将冲击波聚焦到小梁网和施累姆管。第二排的冲击波发生器可以被设置在第一排的径向外侧并邻近睫状冠,并且第三排冲击波发生器可以被设置在第二排的径向外侧并邻近睫状体平坦部。例如,第二排和/或第三排冲击波发生器可以被构造成将冲击波聚焦到巩膜、睫状冠、睫状体平坦部、睫状体、IVZ和/或PVZ。
在一些实施方式中,填充接触球囊1500的内室的流体206可以是冷却的或温度受控的液体。
外壳1502可以包括顺应性材料。另选地或组合地,外壳的至少一部分可以包括非顺应性材料。
外壳1502可以包括本领域技术人员已知的任何生物相容性塑料。例如,外壳可以包括PMMA或其他成型的生物相容性材料。
在一些实施方式中,外壳的眼睛接触表面1504可以被构造成以类似于传统软性接触镜片的方式顺应眼睛的表面。
在一些实施方式中,接合流体或凝胶可以在外壳的眼睛接触表面上,以便促进眼睛接触表面和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。
图17示出了联接到附加的管道和/或布线1700的图15的系统1500的透视图。在一些实施方式中,附加的管道和/或布线1700可以包括电缆,该电缆包括内导体和与内导体绝缘的外导电护件。同轴布置的电极中的第一电极可以至少部分地由电缆的中心导体形成,而同轴布置的电极中的第二电极可以至少部分地由电缆的外导电护件形成。
图18示出了包括具有联接到电源1802的管道和/或布线1700的图17的系统1500的系统1800的侧视图。管道和/或接线1700也可以联接到流体源,以如本文所述的使接触球囊膨胀和/或使流体循环以进行电导率采样。
电源1802可以包括高压脉冲发生器。在一些实施方式中,电源1802可以包括高压电容器充电电源。门控高压电子驱动器可联接到冲击波发生器100,并且能够响应于诸如(例如,如本文所述的用电流传感器感测的)最大电流的安全反馈机制来控制电极的驱动电压、电流开始的停留时间、(例如,电极的、流体的或眼睛的表面处的)温度升高、峰值压力和/或弹性变化。
电源1802可以是约1kV至约10kV的量级。
本文所述的任何系统可以包括具有有形介质(例如,RAM)的处理器(例如,图70中所示的处理器7002)。处理器可以被配置有一个或更多个指令以执行本文所述的方法或治疗的任何一种方法和/或任何一个步骤和子步骤。处理器可以包括具有执行该方法的指令的存储器,并且处理器可以包括例如被构造为执行该方法的处理器系统。在许多实施方式中,处理器包括诸如可编程阵列逻辑(“PAL”)之类的阵列逻辑,例如,被构造成执行本文所述的任何方法或治疗的一个或更多个步骤。
处理器可以包括包含在诸如计算机存储器或门阵列的有形介质上的治疗程序的一个或更多个指令,以便执行如本文所公开的治疗方法的一个或更多个步骤。处理器可以包括根据本文所述的实施方式治疗患者的指令。
处理器可以在工作上联接到能量源并配置有指令以将能量递送到具有本文所述的治疗参数的冲击波发生器。例如,处理器可以配置有指令以便以期望的治疗模式和参数向眼睛的表面上或之下的预定位置提供多个冲击波。在一次将一个以上的冲击波发生器接合到眼睛的实施方式中,处理器可以配置有指令以基于用户输入或处理器基于用户输入(例如,图像或期望的治疗效果)生成的预定治疗模式依次或同时向多个冲击波发生器递送能量。
本文所述的任何系统可以包括成像系统,例如,超声生物显微镜(UBM)、超声(US)成像和/或光学相干断层扫描(OCT)装置或系统。成像系统可以用于在如本文所述的治疗之前、期间或之后拍摄眼睛的一幅或更多幅图像。处理器或控制器可以联接到能量源和成像系统,并配置有指令以在治疗期间将能量递送到冲击波发生器并对组织进行成像。该系统还可以包括联接到处理器的显示器,该显示器允许用户在治疗之前、以前或之后使组织可视化。显示器可以显示允许用户查看治疗的组织并计划治疗的图像。显示器上显示的图像可以被实时提供,并且可以在治疗之前使用,以允许用户对齐组织和/或监视治疗的组织效应(例如,空化),以便确保没有发生治疗的非预期效应(例如,眼睛的结构在不需要时相对于彼此改变位置等)。
例如,一个或更多个冲击波发生器可以包括被构造成允许OCT或波前成像系统或传感器集成在其中的中心孔。在一些实施方式中,多个冲击波发生器可以围绕中央成像系统设置成环形圈,以实现被动空化监视。本领域技术人员将理解,可以基于本文的描述生成冲击波发生器和成像装置的许多构造。
图19示出了包括嵌入其中的多个冲击波发生器100的接触球囊1900的透视图。接触球囊1900可以基本上类似于本文所述的任何接触球囊。多个冲击波发生器100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器100可以包括如本文所述的冲击波发生器的阵列。例如,如本文所述,冲击波发生器的阵列可以经由导线116串联或并联联接到电源。如本文所述,冲击波发生器的阵列可以被设置在接触球囊1900的流体填充室1906内。如本文所述,流体填充室1906可以包括流体,例如,盐水。如本文所述,接触球囊1900可以包括可膨胀的流体填充室1906,该流体填充室1906被构造成当流体被引入其中时膨胀。如本文所述,接触球囊1900可以包括流体入口108和流体出口109。如本文所述,接触球囊1900可以利用吸力装置1202(例如,利用一个或更多个吸环)固定到眼睛。
图20示出了多个堆叠环形导体冲击波发生器2000的局部透视图。图21示出了图20的环形导体冲击波发生器2000的分解图。堆叠环形导体冲击波发生器2000可以包括围绕彼此“堆叠”的多个环形导体,使得相邻的环位于彼此的预定距离内。环形导体可以包括围绕绝缘结构环2102缠绕的绝缘导体2100。绝缘环形导体2102可以在绝缘体中包括一个或更多个开口2104,所述开口可以与相同或相邻环形导体的绝缘体中的另一个开口间隔开预定距离,以便形成间隙,在所述间隙中可以以与本文关于同心电极实施方式描述的方式基本相似的方式形成冲击波。暴露的导体开口2104可以用于产生如本文所述的冲击波。在一些实施方式中,绝缘导体2100和暴露的或非绝缘的导体2106可以围绕绝缘结构环2102缠绕,使得每个绝缘导体的环线围绕环2102从暴露到绝缘并返回到暴露交替。绝缘导体2100中的开口2104可以与相同或相邻环形导体的暴露导体2106间隔开预定距离,以便形成如本文所述的冲击波可以在其中作用的间隙。堆叠环形导体冲击波发生器2000可以被设置在流体(例如,盐水)环境中,诸如,本文所述的接触镜片或球囊接触镜片中。
图22示出了用于青光眼的示例性治疗模式。一个或更多个冲击波发生器(例如,冲击波发生器100的阵列2200)可以被设置在如本文所述的眼睛200的表面500上。多个冲击波发生器100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器可以被构造成瞄准眼睛200中的一个或更多个组织位置以降低IOP。例如,多个冲击波发生器可以被放置在如本文所述的眼睛的角膜缘302上方,并且冲击波可以聚焦到小梁网和/或施累姆管2202,以便引起其扩张并改善流体从眼睛流出。另选地或组合地,多个冲击波发生器可以如本文所述放置在睫状体平坦部上方,并且冲击波可以聚焦到巩膜2204和/或睫状体2210,以便在其中产生微孔并增强葡萄膜巩膜外流。另选地或组合地,一个或更多个冲击波发生器可以被放置在角膜2206上,并且冲击波可以聚焦到视网膜2208,以便向其提供低能量声刺激以用于血管舒张和新血管形成,这可以增强视网膜神经节细胞(RGC)中的神经营养延迟和/或视网膜色素上皮(RPE)细胞退化。视网膜瞄准还可以刺激RPE细胞重置动态平衡IOP设定点,从而减少水生成(并且随后降低IOP)。
图23示出了用于老花眼的示例性治疗模式。一个或更多个冲击波发生器(例如,冲击波发生器100的阵列2300)可以被设置在如本文所述的眼睛200的表面500上。多个冲击波发生器100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器可以被构造成瞄准眼睛200中的一个或更多个组织位置以便提高眼睛的调节幅度。例如,多个冲击波发生器可以放置在眼睛的巩膜2204上方,并且冲击波可以聚焦到IVZ 2304和/或PVZ 2306,以便使其解聚(disaggreration)并改善其运动。另选地或组合地,多个冲击波发生器可以放置在睫状体平坦部上方,并且冲击波可以聚焦到巩膜2204,以便在其中产生微孔并且增强其睫状体顶点的顺应性以及前向和向心运动。另选地或组合地,一个或更多个冲击波发生器可以放置在角膜2206上,并且冲击波可以聚焦到晶状体2302(天然晶状体或人工晶状体(IOL)),以便引起晶状体解凝聚(dis-agglomeration)和软化并启动LEC细胞凋亡。不同的效果和治疗位置可以通过改变焦深(例如,通过反射元件的椭圆形)、调整每个冲击波递送的能量的量(例如,通过调整递送到电极的电压或激光功率)、调整治疗的重复率等来瞄准。
图24示出了用于AMD的示例性治疗模式。可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器的冲击波发生器2400可以被设置在眼睛的表面上。冲击波发生器2400可以被构造成将冲击波聚焦到视网膜2208上。在一些实施方式中,多个冲击波发生器2400可以被设置在眼睛200的表面500上并且被构造成将冲击波引导到视网膜上的多个位置。例如,冲击波可以被引导到泛黄斑部、到中心凹周围和/或到中央视网膜(例如,冲击波可以被引导到视网膜的中心6mm直径部分)。冲击波可以经角膜被引导到视网膜2208,而不会加热或损坏其间的任何组织。中央视网膜的冲击波治疗可以刺激血管形成和血管舒张,同时针对神经和/或内皮保护治疗视网膜神经节细胞(RGC)和/或视网膜血管丛以便减少或逆转AMD的进展。
图25示出了用于AMD的示例性治疗系统2600的俯视图。图26示出了图25的系统2600的侧剖视图。大型(例如,5mm外径)冲击波发生器2500的阵列可以以环形图案(例如,约11mm直径的环)设置在眼睛200的角膜缘302附近。通过使用大型冲击波发生器2500,系统2600可能能够将生物学相关的冲击波能量递送到眼睛内比使用较小型冲击波发生器可能实现的更大的焦深。例如,该阵列可以包括四个冲击波发生器2500。冲击波发生器2500可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器2500的阵列可以设置在眼睛200的表面500上,例如,巩膜2204。在一些情况下,将冲击波经巩膜而不是通过角膜2206引导可能是有益的。冲击波发生器2500的阵列可以被构造成治疗视网膜2208上的一个或更多个预定位置,例如,中心凹周围(例如,在眼内直径约6mm且深度约23mm的环形治疗模式中),以便刺激视网膜内的血管形成和血管舒张,以减少或逆转AMD的进展。例如,可以通过将低能量宽冲击波引导至视网膜中心的直径为5.5mm的环形区域内的中心凹用于泛黄斑部暴露,来刺激血管效应。与中心凹治疗相比,治疗中心凹周围可能导致更多的RPE细胞募集和其刺激以产生血管舒张和脉络膜新血管。冲击波可以递送到视网膜而不损伤视神经。
阵列2600可以设置在如本文所述的接触镜片2602内。在一些实施方式中,接触镜片2602可以包括被构造成在其中接收成像装置(例如,OCT换能器)的成像端口2604。可以利用如本文所述的成像装置监视治疗。
图27示出了用于AMD的另一示例性治疗系统2700。系统2700可以包括大直径冲击波发生器2500,其被构造成将冲击波递送到视网膜2208上。冲击波发生器2500可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器2500可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。流体填充室106可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形的。椭圆2702的共轭焦点可以构造成使得冲击波通过眼睛的晶状体2302聚焦,然后将冲击波折射到眼睛的视网膜2208上。冲击波发生器2500可以包括在巩膜2204上的椭圆形足迹,该椭圆形足迹在12mm孔的数量级上。由于冲击波发生器2500的大尺寸,与可以促进视网膜2208的更快治疗的较小冲击波发生器相比,视网膜2208上的预定位置可能相对较大(例如,直径为6mm)。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睛200的表面500。接合流体或凝胶(例如,水柱2704)可以在眼睛接触表面104上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面500之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器2500到眼睛200的传输。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器2500可以被构造成产生一种或更多种冲击波。
图28示出了用于干眼病的示例性治疗模式。在一些患者中,干眼症可能由睑板腺功能障碍(MGD)引起或加重。睑板腺2800的阻塞会产生一种油性物质,这种物质会阻止眼睛的泪膜层(称为睑脂)蒸发,这可能导致泪膜蒸发和眼睛干涩。一个或更多个冲击波发生器可以与本文所述的任何冲击波发生器基本相似,可以与睑板腺相邻的眼睑2802接合,并且低能量冲击波可以被引导至睑板腺2800以便使其扩张并促进睑脂从中分泌。另选地或组合地,可以将一个或更多个高能冲击波引导至睑板腺中的阻塞物以便解聚或破坏阻塞物。至少在一些情况下,冲击波疗法可能比目前的睑板腺疏通疗法(其包括热脉冲、泪管塞和药物)更舒适和/或更有效。
图29至图32示出了用于干眼病的示例性治疗系统2900。图29示出了跨过多个睑板腺2800定位在眼睛的眼睑2802的内表面上(即,眼睑放置)的冲击波发生器100的阵列2900。图30示出了可以用于治疗睑板腺2800的冲击波发生器的阵列2900的放大图。冲击波发生器100的阵列2900可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器100的阵列2900可以包括如本文所述暴露在流体中的同轴导体110、112,以便保持低剖面(lowprofile)以使患者舒适和易于使用。图31示出了可以由冲击波发生器阵列2900产生以治疗睑板腺2800的多个径向未聚焦的冲击波204。图32示出了眼睛200的剖视图,其中,冲击波发生器100的阵列2900以环形围绕角膜缘302来放置,以便如本文所述治疗眼睛100的睑板腺2800。冲击波发生器100的阵列2900可以被设置在具有如本文所述的流体入口108和流体出口109的壳体102的流体填充室106内。
图33示出了用于晶状体软化的示例性治疗系统3300的平面俯视图。图34示出了设置在眼睛上的图33的系统3300的侧剖视图。一个或更多个冲击波发生器(例如,冲击波发生器100的环形阵列2200)可以如本文所述被设置在眼睛200的表面500上。多个冲击波发生器100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器100可以被构造成瞄准眼睛200的晶状体2302(天然的或IOL),以便软化晶状体2302(例如,以提高眼睛的调节幅度)。例如,多个冲击波发生器100可以被将放置在眼睛的巩膜2204上方,并且冲击波可以聚焦到晶状体2302,以便使晶状体解凝聚和软化并启动LEC细胞凋亡。
图35示出了用于老花眼的示例性治疗系统3500的侧剖视图。一个或更多个冲击波发生器(例如,冲击波发生器100的阵列2200)可以如本文所述被设置在眼睛200的表面500上。多个冲击波发生器100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器100可以被构造成瞄准眼睛200中的一个或更多个组织位置以便提高眼睛的调节幅度。例如,多个冲击波发生器100可以被放置在眼睛的巩膜2204上方,并且冲击波可以聚焦到IVZ2304和/或PVZ 2306,以便使其解聚并改善其运动。例如,第一环形排的冲击波发生器可以被构造成将冲击波聚焦到IVZ 2034,并且从第一环形排径向向外设置的第二环形排冲击波发生器可以被构造成将冲击波聚焦到PVZ 2306。另选地或组合地,多个冲击波发生器3506可以被放置在睫状体平坦部上方,并且冲击波可以聚焦到巩膜2204,以便在其中产生微孔并且增强其睫状体顶点的顺应性以及前向和向心运动。
图36示出了用于青光眼的示例性治疗系统3600的侧剖视图。图37示出了图36系统的俯视图。一个或更多个冲击波发生器(例如,冲击波发生器100的阵列2200)可以如本文所述被设置在眼睛200的表面500上。多个冲击波发生器100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。冲击波发生器100可以被构造成瞄准眼睛200中的一个或更多个组织位置以便降低IOP。例如,多个冲击波发生器可以如本文所述被放置在眼睛的角膜缘302上方,并且冲击波可以聚焦到小梁网和/或施累姆管2202,以便使其扩张并改善流体从眼睛流出。设置在角膜缘302上方的冲击波发生器可以被构造为第一环形排3602的冲击波发生器。另选地或组合地,多个冲击波发生器100可以如本文所述放置在睫状体平坦部上方,并且冲击波可以聚焦到巩膜2204和/或睫状体2210,以便在其中产生微孔并增强葡萄膜巩膜外流。设置在睫状体平面部上方的冲击波发生器100可以被构造为从第一环状排径向向外设置的第二环状排3604的冲击波发生器。
图38示出了冲击波发生器100的示例性阵列3800的侧剖视图。图39示出了图38的阵列的俯视图。系统3800可以包括一个或更多个冲击波发生器100,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器阵列。例如,冲击波发生器100可以包括如本文所述的一对电极或光纤。冲击波发生器100可以被设置在接触镜片3082下方。接触镜片3802可以基本上类似于本文所述的任何接触镜片。膜3804可以跨接触镜片3802的底部设置,以便在冲击波发生器周围形成流体填充室3806。膜2804可以包括被构造成接合到眼睛的表面的眼睛接触表面,该眼睛接触表面可以基本上类似于本文所述的任何眼睛接触表面。如本文所述,流体填充室3806可以填充有盐水和/或石墨烯。在一些实施方式中,冲击波发生器阵列3800还可以包括如本文所述的与流体填充室3806流体连通的流体入口108和流体出口109。
在一些实施方式中,接触镜片3802可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。例如,接触镜片的内表面可以包括嵌入其中的一个或更多个椭圆形形状或结构。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室的内表面以便聚焦冲击波。流体填充室3806的内壁或联接到流体填充室3806的内表面的反射器可以是椭圆形的。
在一些实施方式中,接触镜片3802可以包括约2.0mm、1.5mm、1.0mm或0.5mm的厚度。
在一些实施方式中,当膜设置在接触镜片3802上时,接触镜片3802的外壳可以位于眼睛的表面上方约1.5mm处。
在一些实施方式中,系统3800可以包括冲击波发生器100的阵列。例如,如图39所示,系统可以包括在眼睛的表面上方沿环形图案每45度布置的八个冲击波发生器。例如,直径为11mm的环形图案可以使每个冲击波发生器与其最近的邻居间隔4mm。
在一些实施方式中,系统3800可以包括一个阵列,该阵列包括如本文所述的多个冲击波环形圈。在一些实施方式中,当治疗青光眼时,第一环3808可以具有约11mm的直径,以便当接触镜片设置在眼睛上时位于眼睛的角膜缘上方,第二环3810可以具有约14mm的直径,并且第三环3812可以具有约17mm的直径。在一些实施方式中,当治疗老花眼时,可以利用直径约为13mm的第一环3808、直径约为16mm的第二环3810和直径约19mm的第三环治疗睫状体平坦部及与其相邻的结构。在一些实施方式中,晶状体可以利用直径约为3mm的第一环3808、直径约为6mm的第二环3810和直径约为9mm的第三环3812来瞄准。
在一些实施方式中,系统3800可以利用环形接触镜片3802的内边缘和外边缘上的吸力(例如,利用吸环1202)牢固地接合到眼睛。
图40示出了用于AMD的示例性治疗系统的侧剖视图。系统可以包括大直径冲击波发生器4000,其被构造成将冲击波递送到视网膜2208上。冲击波发生器4000可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器4000可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。流体填充室106可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。例如,一个或更多个反射器可以包括电子可变声学镜片4002,所述电子可变声学镜片4002可以使冲击波能够可变聚焦在视网膜2208的黄斑上。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。椭圆的共轭焦点可以被构造成使得冲击波通过眼睛的晶状体2302聚焦,然后晶状体将冲击波折射到眼睛的视网膜2208上。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睛的表面500。接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面500之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。吸环1202可以被设置在冲击波发生器4000的外边缘上,以便将冲击波发生器4000接合到眼睛的角膜或巩膜。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器4000可以被构造成产生一种或更多种冲击波。
图41示出了用于干眼病的示例性治疗系统4100的侧剖视图。系统4100可以包括大直径冲击波发生器4102,所述大直径冲击波发生器4102被构造成将冲击波递送到设置在眼睛的角膜2206上的散热接触镜片4104上。冲击波发生器4102可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器4102可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。流体填充室106可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形的。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睑2802(例如,当患者的眼睛闭合时)。散热接触镜片4104可以在眼睑2802下面设置在患者的角膜2206上,以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛200的传输。散热接触镜片4104可以被构造成充当声学反射器并将冲击波引导到一个或更多个睑板腺,以便如本文所述治疗干眼症。吸环1202可以被设置在冲击波发生器4102的外边缘上,以便将冲击波发生器4102接合到眼睑2802。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器4102可以被构造成产生一种或更多种冲击波。
图42示出了示例性基于激光的冲击波发生器4200的剖视图。冲击波发生器4200可以包括设置在壳体102内的光纤电缆4202。如本文所述,壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。如本文所述,眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睛的表面500。光纤4202可以被构造成当从光纤发射光能时在流体填充室106的流体206中产生冲击波。激光器(例如,脉冲激光器)可以联接到光纤4202以便向光纤提供光能。如本文所述,冲击波发生器系统可以包括一个或更多个传感器。
冲击波发生器4200可以被构造成利用光纤4202产生一个或更多个冲击波。冲击波发生器4200可以被构造成用它产生的冲击波来治疗眼睛的表面上或眼睛的表面500下方的一个或更多个组织或结构。治疗可以是非热的。冲击波可以聚焦到如本文所述的预定位置或未聚焦。冲击波可以用于局部分离、微孔化、扩张和/或感知所需的眼部组织。在一些实施方式中,冲击波可以用于产生如本文所述的生物力学效应(诸如,血管舒张、微孔化、软化等)和/或生化效应(诸如,新血管形成等)。在一些实施方式中,冲击波可以用于将药物递送至眼组织。
流体填充室106可以包括设置在其中的流体206。流体可以包括导电的(例如,约0.6mS的电导率)、生物相容的液体。流体可以包括水或盐水。该流体可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液。在一些实施方式中,流体可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液,该悬浮液可以充分吸光以防止或减少冲击波发生器4200发射的光。流体可以被冷却(例如,约10摄氏度)。在一些实施方式中,冲击波发生器4200还可以包括与流体填充室106流体连通的流体入口和流体出口。流体206可以用于将光纤4202中产生的冲击波接合到眼睛的表面500。流体可以经由流体入口和流体出口在流体填充室106内循环。随着冲击波的脉冲递送进行,流体循环可以使得能够连续提取在冲击波形成期间产生的热积聚、空化气泡和离子。在一些实施方式中,如本文所述,可以周期性地或连续地对经由流体出口流出流体填充室106的流体206进行采样。
流体填充室106可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,可以基本上类似于本文所述的任何反射器的一个或更多个反射器可以联接到流体填充室的内表面以便聚焦冲击波。如本文所述,流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形。
在一些实施方式中,光纤4202可以被构造成将准直的光能束发射到流体填充室106的流体中。
光纤4202可以联接到光能源,例如,激光器。激光器可以包括脉冲激光器。激光器可以被构造成发射高水吸收波长的光。例如,激光器可以被构造成发射中红外波长范围内的光,例如,1.44μm、1.475μm、1.55μm、1.948μm或6μm。例如,激光器可以包括Nd:Yag或Th:Ho激光器等。
在一些实施方式中,来自脉冲激光器的光能脉冲可以为约1Hz至约25Hz。
在一些实施方式中,来自脉冲激光器的光能脉冲的长度可以约为纳秒至微秒的数量级。
在一些实施方式中,激光器可以是自由空间扫描激光器,或者可以根据对目标组织的接近来使用光纤耦合递送。例如,扫描激光可以锥体接合到眼睛。锥体可以将扫描激光定位在眼睛上方的已知工作距离处。可以将盐水填充的接触镜片球囊设置在锥体内的眼睛上方。接触镜片球囊的外壳可以对激光是透明的(例如,当使用红外激光时是红外透明的)。激光器可以在接触镜片球囊上方扫描,并且当激光到达接触镜片球囊的流体时,可以以与本文所述基本相似的方式产生冲击波。
在一些实施方式中,冲击波发生器可以被设置在手持探头的远端上。
在一些实施方式中,基于激光的冲击波发生器4200可以被设置在角膜缘302附近,并且被构造成将冲击波聚焦到小梁网4206和施累姆氏管2202和/或打开虹膜角膜角4204以治疗青光眼。
图43示出了流体填充接触镜片4302中的基于激光的冲击波发生器4200的阵列4300的侧剖视图。流体填充接触镜片球囊4302可以基本上类似于本文所述的任何接触镜片。例如,接触球囊4302可以包括可充气外壳4304,在可充气外壳4304中嵌入了多个椭圆形反射器4306。外壳4304可以限定内室4308,该内室4308可以填充有诸如盐水或含石墨烯的盐水之类的流体,以便在将接触球囊4302放置在眼睛的表面上(例如,与本文所述的角膜缘、巩膜、眼睑等相邻)之前、期间或之后使外壳4304膨胀。一个或更多个光纤4202可以被设置在流体填充室4308内,并被构造成如本文所述的由此产生冲击波。沿着流体填充室4308的内表面嵌入的椭圆形反射器4306可以被构造成帮助将冲击波聚焦到如本文所述的眼睛的表面上或之下的预定位置。在一些实施方式中,反射器4306可以被布置成如本文所述的多个环形排以便瞄准眼睛的多个位置。例如,第一排的反射器可以被设置在角膜缘附近,并被构造成将冲击波聚焦到小梁网和施累姆管。第二排的反射器可以被设置在第一排的径向外侧并邻近睫状冠,并且第三排的反射器可以被设置在第二排的径向外侧并邻近睫状体平坦部。例如,第二排和/或第三排的反射器可以被构造成将冲击波聚焦到巩膜、睫状冠、睫状体平坦部、睫状体、IVZ和/或PVZ。一个或更多个吸环可以沿接触镜片球囊4302的一个或更多个边缘设置,以便如本文所述将接触镜片球囊固定到眼睛的表面。
在一些实施方式中,填充接触球囊4302的内室4308的流体可以是冷却的或温度受控的液体。
外壳4304可以包括顺应性材料。另选地或组合地,外壳4304的至少一部分可以包括非顺应材料。在一些实施方式中,外壳可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在一些实施方式中,接合流体或凝胶可以在外壳4304的眼睛接触表面4310上,以便促进眼睛接触表面4310和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器/反射器到眼睛的传输。
在一些实施方式中,成像设备(例如,相机、OCT或波前设备)可以被设置在接触镜片内(例如,在角膜中心位置),以便促进如本文所述的压力波递送的术中精确度。
图44示出了环形流体填充接触镜片4402中的基于激光的冲击波发生器4200的阵列4400的透视图。图45示出了图44的系统4400的侧剖视图。图46示出了图44的系统4400的俯视图。系统4400可以包括一个或更多个冲击波发生器4200,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器阵列。例如,冲击波发生器4200可以包括如本文所述的一个或更多个光纤4202。如本文所述,冲击波发生器4200可以被设置在接触镜片之下或接触镜片球囊4402内。膜4404可以跨接触镜片4402的底部设置,以便在冲击波发生器4200周围形成流体填充室4406。膜4404可以包括被构造成接合到眼睛的表面500的眼睛接触表面,该眼睛接触表面可以基本上类似于本文所述的任何眼睛接触表面。如本文所述,流体填充室4406可以填充有盐水和石墨烯。在一些实施方式中,系统4400还可以包括如本文所述的与流体填充室4406流体连通的流体入口108和流体出口109。
在一些实施方式中,接触镜片4402可以被构造成充当反射器,以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。例如,接触镜片的内表面可以包括嵌入其中的一个或更多个椭圆形形状或结构。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室的内表面以便聚焦冲击波。流体填充室的内壁或联接到流体填充室的内表面的反射器可以是椭圆形的。
在一些实施方式中,当膜4404设置在眼睛上时,光纤4202的远端可以位于眼睛的表面上方约1.5mm处。
在一些实施方式中,系统4400可以包括冲击波发生器4200的阵列。例如,系统4400可以包括被布置成环形图案的多个冲击波发生器4200。多个光纤4202可以联接到接触镜片4402并被设置在流体填充室4406内,以便产生如本文所述的多个冲击波。
在一些实施方式中,系统4400可以利用环形接触镜片4402的内边缘和外边缘上的吸力(例如,利用吸环1202)牢固地接合到眼睛。
图47示出了环形接触镜片4702中的基于激光的冲击波发生器4200的阵列4700的俯视图。图48示出了图47的系统4700的侧剖视图。可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器的多个冲击波发生器4200可以被设置在接触镜片4702内。例如,多个冲击波发生器4200可以包括壳体102和眼睛接触表面104,该眼睛接触表面104在其中限定了流体填充室106。壳体102可以联接到或包括设置在环形接触镜片4702内的结构。例如,壳体102可以包括3-D打印材料,并且可以被诸如PMMA的接触镜片材料包围,以便形成围绕冲击波发生器4200的环形接触镜片结构4702。环形接触镜片4702可以通过在其内边缘和外边缘上的吸力(例如,利用吸环1202)牢固地接合到眼睛。多个冲击波发生器4200可以包括一对电极或光纤,所述一对电极或光纤被构造成在如本文所述在流体填充室内产生冲击波。如本文所述,冲击波可以聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的一个或更多个位置。
在一些实施方式中,环形接触镜片4702可以包括多个冲击波发生器,例如设置在约11mm的角膜缘直径处的8或16个冲击波发生器。
在一些实施方式中,每个冲击波发生器4200的直径可以为约3mm。
在一些实施方式中,环形接触镜片4702的外径可以为约19mm。
图49示出了布置成多排且设置在眼睛上的冲击波发生器的阵列4900的侧剖视图。冲击波发生器的阵列可以包括设置在其中具有多个孔的绝缘护套内的导线(例如,如图50和图52所示)或设置在其中具有多个孔的包层内的光纤(例如,如图51和图53所示)。一个或更多个冲击波生成导线或光纤可以被设置在如本文所述的流体填充接触镜片内。设置在眼睛附近的一个或更多个冲击波生成导线或光纤的部分可以是如本文所述的环形。在一些实施方式中,流体填充接触镜片可以包括设置在其流体填充室内的三个环形冲击波生成导线或光纤。例如,如本文所述,第一导线或光纤4902可以被设置在接触镜片内并位于角膜缘上方,第二导线或光纤4904可以被设置在接触镜片内并位于睫状冠上方,并且第三导线或光纤4906可以被设置在接触镜片内并位于睫状体平坦部上方。
冲击波生成导线或光纤的孔可以被构造成将冲击波引导至如本文所述的眼睛的表面上或下方的一个或更多个位置。
接触镜片可以包括如本文所述的一个或更多个反射表面(例如,流体填充室的内椭圆形壁和/或反射器),以便促进冲击波的聚焦。
在一些实施方式中,孔可以被设置在接触镜片内眼睛的表面上方约1mm处。
吸力可用于将接触镜片固定在眼睛上。例如,第一吸环可以被设置在环形接触镜片的内边缘(例如,约9mm)处,第二吸环可以被设置在环形接触镜片的外边缘(例如,约19mm)处。
如本文所述,流体可以在流体填充室内循环。
图50示出了包括设置在其中具有多个孔5004的绝缘护套内的导线5002的示例性一排5000冲击波发生器。导线可以被设置在绝缘护套或涂层内,该绝缘护套或涂层被构造成防止电能通过它们发射。导线可以被设置在眼睛附近,例如,在如本文所述接合到眼睛的表面的低剖面流体填充接触镜片内。流体填充接触镜片可以被构造成将由导线产生的冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的一个或更多个预定位置。导线可以以环形圈设置在流体填充接触镜片内。在一些实施方式中,流体填充接触镜片可以包括以如本文所述的多个径向直径设置在其中的多个环形导线。一个或更多个洞或孔可以在绝缘体内在预定位置处制成,以便使导线能够用作电极并如本文所述在通电时产生冲击波。例如,八个侧发射孔可以被设置在包层内,以便沿导线的长度形成八个冲击波发生器。可以使用单根导线将能量从孔暴露电极的电弧传输到周围的流体中,这然后可以产生如本文所述的冲击波。
本领域普通技术人员将理解,设置在绝缘体内的侧发射孔的数量可以是基于关注的治疗位置和模式所需的任何数量。
在一些实施方式中,导线或电缆可以具有约100μm的外径。
图51示出了包括设置在其中具有多个孔5104的包层内的光纤5102的示例性一排5100冲击波发生器。光纤可以被设置在包层内,该包层被构造成为防止光通过包层发射。光纤可以被设置在眼睛附近,例如,嵌入在如本文所述接合到眼睛的表面的流体填充环形(例如,巩膜)接触镜片内。流体填充接触镜片可以被构造成将由光纤产生的冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的一个或更多个预定位置。光纤可以以环形圈设置在流体填充接触镜片内。一个或更多个洞或孔(即,选择性地去除包层)可以在包层内在预定位置处制作,以便使光纤能够通过所述一个或更多个洞或孔发射光。例如,九个侧发射孔可以被设置在包层内,以便沿光纤的长度形成九个冲击波发生器。因为单根光纤用于通过孔将光能传输到周围流体中,这然后会产生如本文所述的冲击波,所以在每个孔处产生的冲击波的功率输出可能相同。冲击波可以在每个孔处同时产生。镜子可以被设置在光纤的远端上。
本领域普通技术人员将理解,设置在包层内的侧发射孔的数量可以是基于关注的治疗位置和模式所需的任何数量。
在一些实施方式中,光纤可以包括polymicro 50μm纤芯,该纤芯周围具有30μm包层(对于80μm的外径来说)。
在一些实施方式中,光纤可以包括约100μm的外径。
图52示出了包括设置在其中具有多个孔5204的绝缘护套内的导线5206的冲击波发生器的阵列5200的分解图。导线5206可以被设置在绝缘护套或涂层5202内,该绝缘护套或涂层被构造成防止电能通过它们发射。导线5206可以被设置在眼睛附近,例如,在如本文所述接合到眼睛的表面的流体填充接触镜片内。流体填充接触镜片可以被构造成将由导线产生的冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的一个或更多个预定位置。导线5206可以以环形圈设置在流体填充接触镜片内。在一些实施方式中,流体填充接触镜片可以包括以如本文所述的多个径向直径设置在其中的多个环形导线。一个或更多个洞或孔5204可以在绝缘体5202内在预定位置处制成,以便使导线5206能够用作电极并如本文所述在通电时产生冲击波。例如,九个侧发射孔5204可以被设置在包层5202内,以便沿导线的长度形成九个冲击波发生器。可以使用单根导线5206将能量从孔暴露电极的电弧传输到周围的流体中,这然后可以产生如本文所述的冲击波。冲击波可以在每个孔5204处同时产生。
在一些实施方式中,孔5204可以沿着与眼睛相邻的导线5206的长度等距间隔开。例如,九个孔5204中的每一者都可以与它们的近邻隔开4mm。在一些实施方式中,孔5204可以沿着与眼睛相邻的导线5206的长度不等距间隔开。
本领域普通技术人员将理解,设置在绝缘体5202内的侧发射孔5204的数量可以是基于关注的治疗位置和模式所需的任何数量。
在一些实施方式中,绝缘体5202可以包括聚酰胺绝缘体。
在一些实施方式中,孔5204的直径可以为约0.5mm。
图53示出了包括设置在其中具有多个孔5306的包层5304内的光纤5302的冲击波发生器的阵列5300的分解图。光纤5302可以被设置在包层5304内,该包层被构造成为防止光通过包层发射。光纤5302可以被设置在眼睛附近,例如,在如本文所述接合到眼睛的表面的流体填充接触镜片内。流体填充接触镜片可以被构造成将由光纤产生的冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面下方的一个或更多个预定位置。光纤5302可以以环形圈设置在流体填充接触镜片内。一个或更多个洞或孔5306(即,选择性地去除包层)可以在包层5304内在预定位置处制作,以便使光纤5302能够通过所述一个或更多个洞或孔发射光。例如,九个侧发射孔5306可以被设置在包层5304内,以便沿光纤5302的长度形成九个冲击波发生器。因为单根光纤5302用于通过孔5306将光能传输到周围流体中,这然后会产生如本文所述的冲击波,所以在每个孔5306处产生的冲击波的功率输出可能相同。镜子5308可以被设置在光纤5302的远端上。
在一些实施方式中,孔5306可以沿着光纤5302的长度等距间隔开并与眼睛相邻。例如,九个孔5306中的每一者都可以与它们的近邻隔开4mm。在一些实施方式中,孔5306可以沿着光纤的长度不等距间隔开并与眼睛相邻。
本领域普通技术人员将理解,设置在包层内的侧发射孔5306的数量可以是基于关注的治疗位置和模式所需的任何数量。
在一些实施方式中,光纤5302可以包括polymicro 50μm纤芯,该纤芯周围具有30μm包层(对于80μm的外径来说)。
图54示出了用于治疗眼睛的方法5400。
在步骤5401,一个或更多个冲击波发生器可以接合到眼睛的表面。冲击波发生器可以包括本文所述的任何冲击波发生器。例如,单个冲击波发生器可以如本文所述接合到眼睛。另选地,冲击波发生器的阵列可以如本文所述接合到眼睛,诸如,例使用接触镜片或接触球囊等。
在步骤5402,一个或更多个冲击波发生器可以通电以产生如本文所述的一个或更多个冲击波。当使一个以上的冲击波发生器时,冲击波发生器可以彼此独立地(例如,依次)通电或与一个或更多个其他冲击波发生器(例如,至少两个同时发射的发生器)一起通电。本领域普通技术人员将理解,冲击波发生器的任何组合都可以一个或彼此独立地通电。
在步骤5403,冲击波可以聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。本领域普通技术人员将理解,可以基于待治疗的眼科病症或多种病症来选择预定位置。例如,当治疗青光眼时,预定位置可以包括小梁网、施累姆管、巩膜和/或视网膜。在老花眼中,预定位置可以包括巩膜、IVZ、PVZ和/或晶状体。在患有AMD的眼睛中,预定位置可以包括黄斑部视网膜,例如,视网膜的中央凹或中央凹周围。在患有干眼病的眼睛中,预定位置可以包括睑板腺。本领域普通技术人员将理解,可以在同一只眼睛中治疗多种病症,并且在眼睛中治疗的预定位置可以对应于待治疗的病症。例如,同时接受青光眼和老花眼二者治疗的眼睛可能会将冲击波聚焦到巩膜以在其中产生微孔,这可能会改善流体流出(并随后降低青光眼治疗的眼压)和巩膜顺应性(这可能会改善其在调节期间的运动范围)。
在步骤5404,可以根据需要重复步骤5401至5403,以针对关注的病症治疗眼睛。
尽管本文所述的冲击波发生器通常依赖于电动液压冲击波产生,但是本领域的普通技术人员将基于本文的教导理解可以利用其他冲击波产生方法,包括如本文所述的压电、激光、磁电冲击波发生器。例如,与眼睛接合的移动线圈或永磁体也可以用作冲击波发生器。
本文所述的冲击波治疗方法可以通过在纳米颗粒上的应用得到增强。与没有纳米颗粒相比,纳米颗粒可以在较低的空化阈值下介导冲击波的引发。可以将声敏纳米颗粒添加到本文所述的任何冲击波发生器的流体填充室的流体中,以便降低空化气泡和冲击波形成的阈值。在一些实施方式中,可以将纳米颗粒注入(例如,术前)作为目标治疗的组织,以便增强纳米颗粒的外渗和/或渗透。另选地,将纳米颗粒预注入组织中可以加速和/或延长惯性空化和/或减少相关的副作用。
在不受任何特定理论的限制的情况下,纳米颗粒介导的声空化可能经由本领域假设的如下两个主要途径中的一个或两个导致细胞毒性效应:1.破裂的气泡通过冲击波、剪切应力和活性氧的形成直接损伤细胞,和/或2.空化诱导的纳米颗粒活化(取决于纳米颗粒配方和所需效果)可以导致化学细胞毒性。
在一些实施方式中,纳米颗粒可以包括纳米液滴、纳米锥、聚合物杯等。例如,纳米颗粒可以包括全氟己烷纳米锥、中孔二氧化硅纳米颗粒、固体气体捕集纳米颗粒、微泡、声学可汽化液滴、聚合物杯等。
在本文描述的任何实施方式中,壳体和/或联接到壳体的内表面的一个或更多个反射器可以包括塑料或金属。在至少一些情况下,金属壳体或反射器可以比塑料壳体或反射器更有效地反射冲击波,因为与塑料相比金属的声阻抗更低。这可能会降低产生冲击波所需的输入功率。
在一些实施方式中,冲击波发生器的阵列可以包括形状像轮子和辐条的多个电极,使得每个电极电联接到每个其他电极,并且可以由相同的电源驱动并同时发射。多个电极可以由金属箔(例如,黄铜、不锈钢等)形成。
图55示出了包括接合到眼睛200的表面500的接触镜片5502的示例性激光扫描冲击波发生器阵列系统5500的侧剖视图200。接触镜片5502可以基本上类似于本文所述的任何流体填充接触镜片。接触镜片可以包括跨接触镜片5502的底部设置的膜或隔膜5504,以便在它们之间形成流体填充室5506。膜5504可以包括被构造成接合到眼睛的表面的眼睛接触表面,该眼睛接触表面可以基本上类似于本文所述的任何眼睛接触表面。如本文所述,流体填充室5506可以填充有流体,例如,盐水。该流体206可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液。在一些实施方式中,流体206可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液,该悬浮液可以充分吸光以防止或减少从扫描激光器5508发射的光。在一些实施方式中,接触镜片5502还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体206可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室5506内循环。接触镜片的前表面5510可以包括光能可以通过的透明弯月面窗口。例如,透明弯月面窗口5510可以对激光是透明的(例如,当使用红外激光时是红外透明的)。系统5500还可以包括自由空间扫描激光器5508。描激光器5508可以是脉冲激光器。在一些实施方式中,扫描激光器5508可以锥体接合到眼睛。锥体可以将扫描激光器5508定位在眼睛上方的已知工作距离处。可以将接触镜片5502在锥体内设置在眼睛上方。激光器5508可以在接触镜片球囊5502上方扫描,并且当激光到达接触镜片的流体时,可以以与本文所述基本相似的方式产生冲击波。与固定冲击波发生器相比,扫描激光器5508的使用可以在治疗位置提供增加的时空灵活性。
在一些实施方式中,系统5500可以利用接触镜片的外边缘上的吸力(例如,利用吸环1202)牢固地接合到眼睛。
在一些实施方式中,膜5504可以包括如本文所述的PET和/或PTFE隔膜。膜5504可以包括本文所述的任何材料。
激光器5508可以被构造成发射高水吸收波长的光。例如,激光器可以被构造成发射中红外波长范围内的光,例如,1.44μm、1.475μm、1.55μm、1.948μm、3μm或6μm。例如,激光器可以包括Nd:Yag或Th:Ho激光器等。在一些实施方式中,激光器可以被构造成发射近红外波长范围内的光。在一些实施方式中,激光器可以被构造成发射长红外波长范围内的光,例如,10μm。在一些实施方式中,激光器可以被构造成发射远红外波长范围内的光,例如,以几太赫兹(THz)数量级的频率。
在一些实施方式中,来自脉冲激光器的光能脉冲可以为约1Hz至约25Hz。
在一些实施方式中,来自脉冲激光器的光能脉冲的长度可以约为纳秒至微秒的数量级。
图56示出了包括接触镜片5602的示例性多光纤基于激光的冲击波发生器阵列系统5600的侧剖视图。接触镜片5602可以基本上类似于本文所述的任何流体填充接触镜片。接触镜片5602可以包括跨接触镜片5602的底部设置的膜或隔膜5604,以便在它们之间形成流体填充室5606。膜5604可以包括被构造成接合到眼睛的表面的眼睛接触表面,该眼睛接触表面可以基本上类似于本文所述的任何眼睛接触表面。如本文所述,流体填充室5606可以填充有流体,例如,盐水。该流体可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液。在一些实施方式中,流体可以包括石墨烯在盐水中的悬浮液,该悬浮液可以充分吸光以防止或减少从扫描激光器发射的光。在一些实施方式中,接触镜片5602还可以包括如本文所述的与流体填充室5606流体连通的流体入口和流体出口。流体可以经由流体入口和流体出口在流体填充室5606内循环。系统5600还可以包括接合到接触镜片的一个或更多个光纤电缆4202。一个或更多个光纤4202可以被构造成当从光纤发射光能时在流体填充室5606的流体中产生一个或更多个冲击波。当激光到达接触镜片球囊5602的流体时,可以以与本文所述基本相似的方式产生冲击波。
激光器(例如,脉冲激光器)可以联接到光纤4202以便向光纤提供光能。在一些实施方式中,一个或更多个光纤4202可以包括光纤束或多光纤阵列5608。两个或跟多个光纤4202可以捆绑在光纤束5608中,光纤束5608可以分裂成与接触镜片5602相邻的光纤4202的阵列,所述光纤4202的阵列然后可以在如本文所述的预定位置处单独地接合到接触镜片5602。
在一些实施方式中,接触镜片5602的前表面5608可以包括如本文所述光能可以通过的透明弯月面窗口。光纤4202可以接合到接触镜片5602的前表面5608,使得光能从光纤4202通过接触镜片5602的前表面5608传递并进入接触镜片的流体中。另选地或组合地,光纤4202可以穿过接触镜片5602的前表面5608,使得光能直接从光纤4202传递到接触镜片的流体中。
在一些实施方式中,接触镜片5602可以被构造成充当反射器(或反射器阵列),以便将冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室5606的内表面以聚焦冲击波。
在一些实施方式中,光纤4202可以被构造成将准直的光能束发射到流体填充室的流体中。
图57示出了包括波导5702的示例性冲击波发生器5700的侧剖视图。冲击波发生器5700可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器5700可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。在一些实施方式中,冲击波发生器5700还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。在一些实施方式中,冲击波发生部件(例如,电极、激光光纤等)和流体填充室106可以通过波导5702与眼睛接触表面104间隔开。波导5702可以被设置在流体填充室106和眼睛接触表面104之间。流体填充室106可以被构造成充当反射器,以便将冲击波经由波导5702聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。另选地或组合地,波导5702的包括眼睛接触表面104的端部可以被构造成为将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面上或之下以便促进眼睛接触表面和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器5700可以被构造成产生一种或更多种冲击波。波导5702可以被构造成将冲击波从冲击波发生器的流体填充室106传输到眼睛接触表面104。
在一些实施方式中,波导5702可以通过增加冲击波发生器5700的流体电子装置与眼睛接触表面104的平面之间的间距来提高冲击波系统的安全性。波导5702还可以为流体循环和气泡去除提供增加的流体体积和长度。在一些实施方式中,波导5702可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导5702的长度可以为约12mm或更长。例如,波导5702可以具有约12mm至约80mm范围内的长度。
在一些实施方式中,波导可以降低使系统部件最小化的需要,以便将它们压缩到直接邻近眼睛的空间中(诸如,在接触镜片球囊等内)。
在一些实施方式中,具有波导5702的冲击波发生器5700可以安装在试验框架(诸如,可调节的护目镜)上,以用于无应力地包装到冲击波递送附件。试验框架护目镜可以被构造成稳定流体、电子和/或冲击波波导,并与眼睛或眼睑轻轻接触。试验框架可以被构造成在框架和角膜之间具有可调节的顶点距离。在一些实施方式中,可以调节顶点距离以将冲击波发生器定位在眼睛上方约12mm或更多处。一个或更多个冲击波波导可以从试验框架延伸到眼睛的表面。
在一些实施方式中,冲击波波导5702可以包括管状波导。在一些实施方式中,冲击波波导5702可以包括实心杆。本领域普通技术人员将理解,波导5702可以根据需要包括任何形状以便将由冲击波发生器产生的冲击波传输到眼睛。
在一些实施方式中,冲击波波导5702可以包括具有约40%或更高的反射率的材料。例如,在一些实施方式中,冲击波波导5702可以包括不锈钢、钛合金、铝合金、石墨烯聚合物、金属化陶瓷等或它们的任何组合。
冲击波波导5702可以包括外径在约1mm至约8mm范围内的不锈钢管。
图58示出了包括波导5802的示例性冲击波发生器5800的侧剖视图。冲击波发生器5800可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器5800可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极110、112设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导5802的伸长的中心部。流体填充室106的近端可以被构造成充当反射器,以便将冲击波经由波导聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。另选地或组合地,波导5082的远端部可以被构造成为将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面104上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器5800到眼睛的传输。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器5800可以被构造成产生一种或更多种冲击波。波导5802可以被构造成将冲击波从电极传输到眼睛接触表面104。
在一些实施方式中,冲击波发生器5800还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以经由流体入口和流体出口在流体填充室内循环。流体入口可以被构造成将流体递送到冲击波发生器的远端部(例如,波导的远端部),并且流体出口可以被构造成从冲击波发生器的近端部(例如,靠近电极)去除流体,使得流体沿与冲击波行进方向相反的方向流过壳体。
冲击波波导可以包括外径在约1mm至约8mm范围内的不锈钢管。
在一些实施方式中,波导可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导的长度可以为约12mm或更长。例如,波导可以具有约12mm至约80mm范围内的长度。
在一些实施方式中,一个或更多个冲击波发生器可以联接到如本文所述的流体填充接触镜片。
在一些实施方式中,一个或更多个冲击波发生器可以被安装在试验框架上,例如,如本文所述的可调节的护目镜。
图59示出了冲击波波导5800的线框管形状的示意图。
图60示出了包括波导6002的示例性冲击波发生器6000的侧剖视图。冲击波发生器6000可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器6000可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极110、112设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导的伸长中心部6002。例如,眼睛接触表面104可以包括如本文所述的PET膜。流体填充室106的近端可以被构造成充当反射器,以便将冲击波经由波导聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。另选地或组合地,波导6002的远端部可以被构造成为将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器6000到眼睛的传输。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器6000可以被构造成产生一种或更多种冲击波。波导6002可以被构造成将冲击波从电极传输到眼睛接触表面。
在一些实施方式中,杆止动件6004可以被设置在壳体102的近端处。杆止动件6004可以将声能从壳体102的近端反射回组织中。
在一些实施方式中,冲击波发生器6000还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以通过流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。流体入口108可以被构造成将流体递送到冲击波发生器6000的远端部(例如,波导6002的远端部),并且流体出口109可以被构造成从冲击波发生器6000的近端部(例如,靠近电极110、112)去除流体,使得流体沿与冲击波行进方向相反的方向流过壳体102。
冲击波波导6002可以包括不锈钢管,该不锈钢管的外径在约1mm至约8mm的范围内,例如约1mm、约2mm、约3mm、约5mm或约8mm。波导可以具有约0.5mm的壁厚。
在一些实施方式中,波导6002可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导6002的长度可以为约12mm或更长。例如,波导6002可以具有约12mm至约80mm范围内的长度,例如,20mm。
在一些实施方式中,一个或更多个冲击波发生器6000可以联接到如本文所述的流体填充接触镜片。
在一些实施方式中,具有波导6002的一个或更多个冲击波发生器6000可以被安装在试验框架上,例如,如本文所述的可调节的护目镜。
图61示出了包括波导6102的示例性冲击波发生器6100的侧剖视图。冲击波发生器6100可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器6100可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极110、112设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导的伸长中心部6102。例如,眼睛接触表面104可以包括如本文所述的PET膜。流体填充室106的近端可以被构造成充当反射器,以便将冲击波经由波导6102聚焦到期望的预定6102位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。另选地或组合地,波导6102的远端部可以被构造成为将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器6100可以被构造成产生一种或更多种冲击波。波导6102可以被构造成将冲击波从电极传输到眼睛接触表面104。
在一些实施方式中,波导6102的远端可以包括一个或更多个反射器6106。一个或更多个反射器6106可以被构造成将冲击波聚焦到如本文所述的眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。
在一些实施方式中,杆止动件6104可以被设置在壳体102的近端处。杆止动件6104可以将声能从壳体012的近端反射回组织中。
在一些实施方式中,第一电极110和第二电极112可以是热收缩的。热收缩可以保护电极免受不需要的湿气接触,这可能导致误导的高压放电。
在一些实施方式中,冲击波发生器6100还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以通过流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。流体入口108可以被构造成将流体递送到冲击波发生器6100的远端部(例如,波导的远端部),并且流体出口109可以被构造成从冲击波发生器6100的近端部(例如,靠近电极)去除流体,使得流体沿与冲击波行进方向相反的方向流过壳体102。
冲击波波导6102可以包括不锈钢管,该不锈钢管的外径在约1mm至约8mm的范围内,例如,约2mm。波导6102可以具有约0.5mm的壁厚。
在一些实施方式中,波导6102可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导6102的长度可以为约12mm或更长。例如,波导6102可以具有约12mm至约80mm范围内的长度。
在一些实施方式中,具有波导6102的一个或更多个冲击波发生器6100可以联接到如本文所述的流体填充接触镜片。
在一些实施方式中,具有波导6102的一个或更多个冲击波发生器6100可以被安装在试验框架上,例如,如本文所述的可调节的护目镜。
在一些实施方式中,具有波导6102的冲击波发生器6100的阵列可以定位在眼睛附近(例如,接合到流体填充接触镜片)以瞄准如本文所述的一个或更多个治疗位置。例如,类似于图63的阵列,8个波导可以位于12mm处的第一排中,10个波导可以位于16mm处的第二排中,并且单个大波导可以位于眼睛中心(0mm处)。本领域普通技术人员将理解,任何数量的波导可以以治疗关注的目标组织所需的任何模式定位在眼睛附近。
图62示出了示例性抛物线冲击波导6202的侧剖视图。冲击波发生器6200和波导6202可以基本上类似于图60和图61中所示的冲击波波导,除了波导6202的远端6204可以是弯曲的之外。抛物线冲击波波导6202可以包括抛物线反射器6206,该抛物线反射器6206被构造成使得能够从周边接近眼睛。
图63示出了包括冲击波波导6302的阵列的示例性接触镜片6300的俯视图。本文所述的任何冲击波波导可以作为类似于本文所述的其他阵列的冲击波发生器6302的阵列接合到接触镜片6304。在一些实施方式中,具有波导6302的冲击波发生器的阵列可以定位在眼睛附近,以瞄准如本文所述的一个或更多个治疗位置。例如,中央大(8cm外径)波导6302a可以接合到接触镜片的中心,以便如本文所述治疗晶状体和/或视网膜。第一排的冲击波波导6302b可以被设置在从中央大波导6302a径向向外约12mm处,以便如本文所述治疗小梁网和/或施累姆管。第二排的冲击波波导6032c可以被设置在约16mm处,以便如本文所述治疗睫状体平坦部和PVZ。设置在接触镜片的外边缘(直径约19mm)上的吸环可以将接触镜片6304接合到如本文所述的眼睛的表面或眼睑。
图64示出了包括用于面对睑板腺治疗的冲击波发生器6402的阵列的示例性接触镜片6400的俯视图。接触镜片6400可以具有约7.8mm和约12mm的曲率半径。
图65示出了用于干眼病治疗的示例性接触镜片6500的俯视图。接触镜片6500可以包括角膜接触镜片,该角膜接触镜片可以被构造(例如,成形、包括适当的材料等)成用作如本文所述的有效声学反射器。
图66示出了包括集成成像系统6002的示例性治疗系统6600的侧视图。系统6600可以包括本文所述的任何冲击波发生器。例如,系统6600可以包括具有耦合到对接接触镜片6606的波导6604的冲击波发生器。冲击波发生器可以包括被构造成允许成像系统6602集成在其中的中心孔6608。成像系统6602可以具有裂隙灯构造,其中,中心孔6608提供视口。视口可以使医生能够在如本文所述的治疗之前、期间或之后观察眼睛。可以对视口进行参照。在一些实施方式中,成像系统6602可以包括OCT成像系统。OCT成像系统的NIR(例如,1064nm)波长激光器可以被配构造成穿透水并进入组织,以便提供如本文所述的互操作成像反馈。在一些实施方式中,多个冲击波发生器可以以围绕视口的一个或更多个环形圈设置。在一些实施方式中,包括盐水泵送、脱气和真空的冲击波发生器电子设备和流体学设备可以被容纳在裂隙灯组件上。裂隙灯组件构造可以被构造成在患者坐直时使用。
图67示出了包括集成成像系统6706的示例性治疗系统6700的侧视图。系统6700可以包括本文所述的任何冲击波发生器。例如,系统6700可以包括具有联接到试验框架6704和对接接触镜片的波导6702的冲击波发生器。冲击波发生器可以包括被构造成允许成像系统6706集成在其中的中心孔6708。成像系统6706可以包括超声生物显微镜(UBM)、超声(US)成像和/或光学相干断层扫描(OCT)装置或系统。成像系统6706可以用于在如本文所述的治疗之前、期间或之后拍摄眼睛的一幅或更多幅图像。处理器或控制器可以联接到能量源和成像系统,并配置有指令以在治疗期间将能量递送到冲击波发生器并对组织进行成像。该系统6700还可以包括联接到处理器的显示器,该显示器允许用户在治疗之前、以前或之后使组织可视化。显示器可以显示允许用户查看治疗的组织并计划治疗的图像。显示器上显示的图像可以被实时提供,并且可以在治疗之前使用,以允许用户对齐组织和/或监视治疗的组织效应(例如,空化),以便确保没有发生治疗的非预期效应(例如,眼睛的结构在不需要时相对于彼此改变位置等)。
在一些实施方式中,冲击波发生器电子设备、波导和流体接口可以安装在如本文所述的试验框架6704上。包括盐水泵送、脱气和真空的流体附件可以被容纳在如本文所述的IV柱上。试验框架构造可以被构造成在患者仰卧/斜卧时使用。
图68示出了包括集成成像系统6802的示例性治疗系统6800的侧视图。系统6800可以包括本文所述的任何冲击波发生器。例如,系统6800可以包括具有接合到手术显微镜6802的波导6804的冲击波发生器。冲击波发生器可以包括被构造成允许成像系统集成在其中的中心孔。成像系统6802可以包括超声生物显微镜(UBM)、超声(US)成像和/或光学相干断层扫描(OCT)装置或系统。成像系统6802可以用于在如本文所述的治疗之前、期间或之后拍摄眼睛的一幅或更多幅图像。处理器或控制器可以联接到能量源和成像系统6802,并配置有指令以在治疗期间将能量递送到冲击波发生器并对组织进行成像。该系统6800还可以包括联接到处理器的显示器,该显示器允许用户在治疗之前、以前或之后使组织可视化。显示器可以显示允许用户查看治疗的组织并计划治疗的图像。显示器上显示的图像可以被实时提供,并且可以在治疗之前使用,以允许用户对齐组织和/或监视治疗的组织效应(例如,空化),以便确保没有发生治疗的非预期效应(例如,眼睛的结构在不需要时相对于彼此改变位置等)。
在一些实施方式中,冲击波发生器电子设备和流体学设备可以被安装在手术显微镜6802的臂或本文所述的IV柱上。手术显微镜构造可以被构造成在患者仰卧/斜卧时使用。
图69示出了用于气泡提取的示例性系统6900的示意图。本文所述的任何冲击波产生系统都可以被构造成用于实时术中气泡提取。系统6900可以包括一个或更多个冲击波发生器6902,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器阵列。击波发生器6902可以被构造成产生一个或更多个冲击波。一个或更多个冲击波发生器6902可以包括流体填充室,该流体填充室包括设置在其中的流体,诸如,盐水。在一些实施方式中,冲击波发生器6902还可以包括与流体填充室流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以用于将光纤产生的冲击波接合到眼睛的表面。流体可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室内循环。随着冲击波的脉冲递送进行,流体循环可以使得能够连续提取在冲击波形成期间产生的热积聚、空化气泡和离子。可能希望有效地去除在冲击波产生期间形成的气泡,以防止流体内的滞留气泡干扰附加冲击波的形成和/或方向以及相关的非预期效应。气泡去除还可以改善声能递送。在一些实施方式中,可能需要对流体进行脱气并使流体再循环通过流体填充室。再循环系统可以包括第一泵6904,第一泵6904将流体从冲击波发生器6902的流体部件移动到气泡提取设备6906(例如,MedArray的PermaSelect 2500)。可以通过联接到真空室6908的真空泵6910将流体通过气泡提取设备6906拉到真空室6908(例如,空气密封的肖特杜兰玻璃容器)。盐水储存袋6912可以与真空室6908流体连通以进行流体交换和平衡。脱气后的流体可以通过第一泵6904从真空室6908被拉入冲击波发生器6902中以完成再循环系统6900。再循环系统6900可以以常见的蠕动泵流速和真空泵范围工作。在一些实施方式中,如本文所述,可以周期性地或连续地对经由流体出口109流出流体填充室的流体进行采样。
在一些实施方式中,流体再循环系统6900可以被构造成以约0.5L/min至约1L/min范围内的速率从流体填充室移除流体。例如,流体可以以约750ml/min至约1000ml/min范围内的速率进行再循环。在一些实施方式中,流体填充室(或流体填充接触镜片/球囊)的整个体积可以在每次冲击波产生之后由流体再循环系统5900用新的脱气后的流体代替。
在一些实施方式中,再循环速率可以为约100mL/分钟。
在一些实施方式中,一个或更多个泵可以是蠕动泵。
在一些实施方式中,流体再循环管6914可以包括中空管。在一些实施方式中,流体再循环管6914可以包括硅胶管或套管。
在一些实施方式中,流体再循环管6914可以包括减少或防止空化气泡截留在管6914内的内表面化学物质。例如,管6914可以涂有表面活性剂。
在一些实施方式中,IV柱可以定位在眼睛的近侧,以用于容纳盐水袋储存器6912、可编程脉冲发生器(2KV/10KHz)、用于气泡提取设备的真空泵6910、用于从接触镜片提取盐水以驱使进入气泡提取设备的泵6904、用于眼睛吸力的真空容器、用于流体交换和平衡的储存器瓶和/或带有阀门以供控制的管6914中的一者或更多者。
图70示出了用于气泡提取的示例性系统7000的示意图。气泡提取系统7000可以基本上类似于图69的系统,该气泡提取系统7000集成到试验框架护目镜6704中。试验框架护目镜6704可以被构造成支撑如本文所述的冲击波发生器电子设备、可选的波导和流体接口,并且可以与本文所述的任何护目镜基本相似。
图71示出了用于气泡提取的示例性系统7100的示意图,该系统7100联接到设置在患者的眼睛200上的接触镜片球囊7102。气泡提取系统7100可以基本上类似于图70的系统,该气泡提取系统7100具有安装在IV柱上的大真空罐。接触镜片球囊7102可以基本上类似于本文所述的任何接触镜片或球囊。与图70的系统相比,真空罐可以容纳大量的盐水,例如,7升。70的系统可以被构造成容纳较小的体积,例如,500ml。
图72示出了示例性治疗系统7200构造的电气示意图。低压电源模块LVPS可以被构造成产生一个或更多个电压,例如,+5V、+24V和+12V。可编程的0至2kV高压电源模块HVPS可以被构造成向电容器输送功率。例如,HVPS单元可以被构造成向电容器输送约125瓦的功率。电容器可以通过高压开关HVSW快速(约1微秒)放电到盐水容器中。盐水容器可以将压力波引导至组织(例如,通过声学透明的不透流体膜)。微控制器(例如,Arduino类)可以被构造成控制定时和PCT接口以及监视安全联锁。
图73示出了示例性可变焦治疗系统7300的侧剖视图。系统7300可以基本上类似于图40中所示的系统,并且可以用于治疗晶状体2302(或IOL)、视网膜2208和/或眼睛内的其他目标位置。系统7300可以包括大直径冲击波发生器7302,其被构造成将冲击波递送到晶状体和/或视网膜上。冲击波发生器7302可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器7302可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。流体填充室106可以被构造成充当抛物线反射器,以便将平面冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。例如,一个或更多个反射器可以包括电子可变声学镜片7304,所述电子可变声学镜片可以使冲击波沿着z平面能够可变或可调节聚焦在晶状体2302(或IOL)和/或视网膜黄斑2208上。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面104上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面500之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器7302到眼睛的传输。吸环可以被设置在冲击波发生器的外边缘上,以便将冲击波发生器接合到眼睛的角膜或巩膜。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器7302可以被构造成产生一个或更多个冲击波。电子可变声学镜片7304可以包括构造成将冲击波聚焦到第一位置(例如,针对软化的晶状体2302)的第一形状7304a和构造成将冲击波聚焦到第二位置(例如,针对声刺激的视网膜2208)的第二形状7304b。电子可变声学镜片7304可以被构造成以电子方式将冲击波引导至所需的任何治疗位置或治疗位置的组合。
图74示出了用于干眼病的示例性治疗系统7400的侧剖视图。系统7400可以基本上类似于图41中所示的系统,并且可以用于向眼睑2802递送冲击波治疗,同时保护角膜2206免受冲击波。系统7400可以包括大直径冲击波发生器7402,其被构造成将冲击波递送到眼睛200的眼睑2802上。冲击波发生器7402可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器7402可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。流体填充室106可以被构造成充当抛物线反射器,以便将平面冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形的。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睑2802(例如,当患者的眼睛闭合时)。眼睛接触表面104可以包括高度顺应的膜材料,以便于促进接合到眼睑2802。角膜保护接触镜片4104可以被设置在患者的眼睑2802下方的角膜2206上,并且可以充当声学反射器,以便将穿过眼睑2802的冲击波重新导向远离角膜2206。散热接触镜片4104可以被构造成充当声学反射器并将冲击波引导到一个或更多个睑板腺2800,以便如本文所述治疗干眼症。吸环可以被设置在冲击波发生器的外边缘上,以便将冲击波发生器接合到眼睑。第一电极110和第二电极112可以彼此同轴对齐,使得在电极110、112的远末端之间形成间隙114。击波发生器7402可以被构造成产生一个或更多个冲击波。
图75示出了用于经眼睑治疗的示例性治疗系统7500的侧剖视图。系统7500可以包括本文所述的任何冲击波发生器。在一些实施方式中,当患者的眼睛闭合时,冲击波发生器的眼睛接触表面104可以接合到患者的眼睑2802。在一些实施方式中,系统7500可以包括眼睑接触镜片7502,该眼睑接触镜片7502被构造成接合到患者的眼睑2802。在一些实施方式中,冲击波发生器的眼睛接触表面可以包括眼睑接触镜片7502。在一些实施方式中,冲击波发生器的眼睛接触表面可以被构造成接触眼睑接触镜片7502。在一些实施方式中,冲击波发生器可以被构造成通过眼睑接触镜片7502将冲击波递送到眼睛的表面(或眼睑)上或之下的预定位置。冲击波可以通过眼睑2802行进到预定的治疗位置。
图76示出了用于干眼病的示例性治疗系统7600的侧剖视图。系统7600可以包括本文所述的任何冲击波发生器。例如,系统可以包括具有联接到试验框架和对接接触镜片的波导7602的冲击波发生器。系统7600可以用于向眼睑2802递送冲击波治疗,同时保护角膜2206免受冲击波。冲击波发生器可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器可以包括设置在壳体内的第一电极和第二电极。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。流体填充室106可以被构造成充当抛物线反射器,以便将平面冲击波聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器可以联接到流体填充室106的内表面以聚焦冲击波。流体填充室106的内壁或联接到流体填充室106的内表面的反射器可以是椭圆形的。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睑2802(例如,当患者的眼睛闭合时)。眼睛接触表面104可以包括高度顺应的膜材料,以便于促进接合到眼睑2802。角膜保护接触镜片7606可以被设置在患者的眼睑2802下方的角膜2206上,并且可以充当声学反射器,以便将穿过眼睑2802的冲击波重新导向远离角膜。声反射镜片7606可以将冲击波引导到一个或更多个睑板腺2800,以便如本文所述治疗干眼症。声反射镜片7606可以是充气7608PET和/或PMMA巩膜接触镜片。镜片的角膜接触表面7610可以包括PMMA并且镜片的眼睑接触表面7612可以包括PET。另选地,镜片的角膜接触表面7610可以包括PET并且镜片的眼睑接触表面7612可以包括PMMA。流体填充室106和空气填充反射镜片7606之间的阻抗失配可能足够大(例如,约3500倍大)以使导向角膜2206的能量被反射回眼睑2802。吸环可以被设置在冲击波发生器的外边缘上,以便将冲击波发生器接合到眼睑2802。第一电极和第二电极可以彼此同轴对齐,使得在电极的远末端之间形成间隙。击波发生器可以被构造成产生一个或更多个冲击波。
在一些实施方式中,空气填充巩膜接触镜片7606可以是可消毒的和/或一次性的。
在一些实施方式中,空气填充巩膜接触镜片7606可以具有约300μm的总厚度。在一些实施方式中,镜片的PET表面可以具有约12μm的厚度。在一些实施方式中,镜片的PMMA表面可以具有约200μm的厚度。在一些实施方式中,气室7612可以具有约100μm的厚度。
在一些实施方式中,空气填充巩膜接触镜片7606可以具有约19mm的直径。
在一些实施方式中,空气填充巩膜接触镜片7606以具有带有拱顶的双曲线。
图77示出了用于电导率测量的示例性系统7700的示意图。本文所述的任何系统都可以包括电导率传感器7702,该电导率传感器被构造成测量在流体填充室106内流动或流出的流体的电导率。在一些实施方式中,电导率传感器7702可以流体联接到流体出口109,但不位于流体填充室106中。在一些实施方式中,电导率传感器7702可以被嵌入在流体填充室106中。电导率传感器7702可以周期性地或连续地对流体填充室106内的流体的电导率进行采样,以便确定电极腐蚀的程度。例如,可以对盐水电导率进行采样(例如,作为测量冲击波电极之间的间隙距离的代表,因为电极腐蚀并且金属离子被释放到盐水中),并且可以对递送到冲击波电极110、112的电压进行调整以考虑感应到的电导率的任何变化。在一些实施方式中,电导率传感器7702可以包括以固定距离(例如,2cm)间隔设置的一对铂电极7704、7706。双恒流源7708、7710(例如,1mA)可以在距接地电极(例如,一些实施方式中的电极112)已知距离(例如,1cm)处注入已知电流。可以使用已知电导率的循环溶液(诸如,固定浓度的磷酸盐缓冲盐水、氯化钾、盐水等)来校准电池常数。例如,0.9%氯化钠的电导率约为16mS/cm((~K=1池校准),并且可以用于电导率传感器7702的校准。电池常数是特定于电导率传感器的乘数常数。所测量的电流乘以电池常数以确定溶液的电导率。称为K的电池常数是指由两个相距1cm的1cm正方形板组成的理论电极。电导率的增加可以指示金属浸入流体填充室106的流体中。电导率的降低可以指示在流体填充室160内形成和保留了气泡。在电导率变化超过可接受阈值的情况下,可以停止治疗并且可以用新鲜流体冲洗系统7700以去除金属/气泡和/或可以评估冲击波产生电极110、112。
在一些实施方式中,双电流源7708、7710可以以约10KHz同步(但异相180度)发出脉冲。脉冲可以具有约20%的占空比。例如,电流源可以以10KHz使脉冲“开启”约持续20微秒并且“关闭”约持续80微秒。80微秒可以提供足够的时间来检测和/或比较导电电极处的直流电压。
在一些实施方式中,铂导电电极7704、7706可以具有约6mm的直径和约2mm的宽度。铂导电电极7704、7706可以利用约0.1mm厚的不锈钢绝缘。
在一些实施方式中,铂导电电极7704、7706可以具有约0.5mm的直径。铂导电电极7704、7706可以利用聚对二甲苯绝缘。在一些实施方式中,铂导电电极7704、7706可以具有与冲击波产生电极110、112的高压脉冲同步(异相)的暴露末端。
在一些实施方式中,电导池还可以包括如本文所述的被动空化检测器或紫外辐射源(例如,如图84至图85中的)。
图78示出了包括波导7802和嵌入式电导率传感器7702的示例性冲击波发生器7800的侧剖视图。冲击波波导7802可以基本上类似于本文所述的任何冲击波波导。冲击波发生器7800可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器7802可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导5802的伸长中心部7802。例如,眼睛接触表面104可以包括如本文所述的PET膜。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面上或之下以便促进眼睛接触表面和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。在一些实施方式中,流体填充室106的远端可以被称为声波发射器。流体填充室106的近端可以包括电导池7804,电导池7804包括电导率传感器7702。电导率传感器7702可以包括以固定距离间隔设置的一对铂电极7704、7706。该对铂电极7704、7706可以被构造成如本文所述周期性地或连续地对流体填充室106中的流体的电导率进行采样。
图79示出了包括冲击波波导7902的示例性声学交联冲击波发生器7900的侧视图。声学交联可用于治疗圆锥形角膜或角膜扩张。冲击波波导7902可以基本上类似于本文所述的任何冲击波波导。冲击波发生器7900可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器7900可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极110、112设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导的伸长中心部7902。例如,眼睛接触表面104可以包括如本文所述的PET膜。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睛200的表面500。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面104上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛的表面500之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。在一些实施方式中,氧气和/或一种或更多种治疗物质的储存器7904可以被设置在眼睛接触表面104上或之下,以用于将药物递送至角膜2206。储存器7904可以利用真空密封固定环1202接合到眼睛200。由冲击波发生器产生的冲击波可以通过使关注的角膜组织的表面碎裂和/或微孔化以提高药物渗透性来增强向角膜2206(例如,向上皮细胞)的药物递送。
PET膜104可以将高压流体与眼睛和药物/氧气储存器7904隔离。PET膜104可以是声学透明的。PET膜104可以具有约2.5微米至约12.5微米范围内的厚度。PET膜104可以被构造成承受流体填充室106内的至少约100PSI的盐水压力。在一些实施方式中,PET膜104可以由聚焦/散焦声学镜片和/或平面波弯月形镜片代替。
在一些实施方式中,治疗物质可以包含光敏剂,例如,核黄素、核黄素纳米颗粒或玫瑰红。
声辐射力(即,来自冲击波的力)可以驱使治疗物质进入组织。另选地或组合地,经由泰勒锥和库仑裂变的电喷雾可以用于将治疗物质分散到组织表面上。
在一些实施方式中,储存器7904可以包括流体入口7908和流体出口7910,以用于将氧气和/或治疗物质从外部源/储存器循环到眼睛接触表面104下方的角膜2206。在一些实施方式中,相同的流体入口7908和流体出口7910可以用于每种物质。在一些实施方式中,每种物质可以具有专用的流体入口和流体出口。在一些实施方式中,可以使用电化学电池产生氧气,以用于电解和输送到眼睛(例如,以15ml/min 95%的氧气)。
流体填充室106的近端可以包括或联接到光源7906。例如,光源7906可以是紫外发光二极管(LED)(例如,365nm波长)或联接到外部紫外LED或激光器等的光纤。在一些实施方式中,光源7096可以是绿色LED(例如,525nm波长)或联接到外部绿色LED或激光器等的光纤。在氧气和/或核黄素(或其他紫外线敏感或光敏治疗物质)递送期间或之后,紫外线光源7906可以用于对角膜2206进行交联(例如,用于治疗圆锥形角膜)。氧气输送和/或光敏作用可以加速交联。
在一些实施方式中,光源7906可以具有约20mW/cm2的强度。在一些实施方式中,光源7906可以具有约3mW/cm2的强度。在一些实施方式中,光源7906可以具有约9mW/cm2的强度。在一些实施方式中,光源7906可以具有约10mW/cm2的强度。在一些实施方式中,光源7906可以具有约15mW/cm2的强度。
在一些实施方式中,可以使用冲击波发生器7900将氧气和/或其他治疗物质输送到眼睛200,而无需同时或随后的交联。
在一些实施方式中,冲击波发生器7900还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。流体入口108可以被构造成将流体递送到冲击波发生器7900的远端部(例如,波导7902的远端部),并且流体出口109可以被构造成从冲击波发生器7900的近端部(例如,靠近电极110、112)去除流体,使得流体沿与冲击波行进方向相反的方向流过壳体102。
冲击波波导7902可以包括不锈钢管,该不锈钢管的外径在约1mm至约8mm的范围内,例如,约1mm、约2mm、约3mm、约5mm或约8mm。冲击波波导7902可以包括具有约7mm的外径的不锈钢管。波导7902可具有约0.5mm的壁厚。
在一些实施方式中,波导7902可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导7902的长度可以为约12mm或更长。例如,波导可以具有约12mm至约80mm范围内的长度,例如,约20mm。冲击波波导7902可以包括具有约40mm长度的不锈钢管。
在一些实施方式中,一个或更多个声学交联冲击波发生器7900可以联接到如本文所述的流体填充接触镜片。
在一些实施方式中,具有波导7902的一个或更多个声学交联冲击波发生器7900可以被安装在试验框架上,例如,如本文所述的可调节的护目镜。
图80示出了包括冲击波波导7902的示例性声学交联冲击波发生器8000的侧视图。声学交联冲击波发生器8000可以基本类似于图79所示的冲击波发生器。声学交联冲击波发生器8000可以包括如本文所述的光源7906(例如,绿色或紫外LED)。光源7906可以循环开启和关闭。在一些实施方式中,光源关闭周期可以对应于流体填充室106内的高压电极110、112的开启周期,以用于同时进行冲击波介导的药物(例如,氧气和核黄素)递送。光源7906(以及可选地冲击波产生电极110、112)的开启/关闭周期可以是约每5秒。氧气可以由低功率电流源(例如,AA电池)驱动的电解池从大气中产生并被递送到患者接口处的吸环1202的流体入口8002。如本文所述,核黄素可以被递送至相同的流体入口8002或不同的流体入口8004。氧气(和核黄素等)可以用本文所述的冲击波推入角膜2206中。可以根据需要重复开启/关闭光循环以实现所需的角膜交联水平。
例如,组织可以用0.1%核黄素浸泡30分钟,然后每只眼睛用至少约3mW/cm2的紫外线照射30分钟。在一些实施方式中,核黄素递送可以通过声辐射力冲击波疗法来增强。声辐射力(即,来自冲击波的力)可以驱使治疗物质进入组织。然后在同时氧气浸泡(例如,电化学电池流速约为16ml/min)的情况下可以施加10分钟9mW/cm2的紫外线辐射。冲击波疗法可以利用安装在一副试验护目镜上的系统进行递送。
在一些实施方式中,核黄素递送可以通过以下方式来增强:在保护上皮的5分钟循环中使用角膜瞄准超声波、然后细胞产生(约90%纯度)氧气和以约10mW/cm2的紫外线照射达约10分钟暴露。总治疗时间可以为每只眼睛约15分钟。
图81示出了用于被动空化检测的示例性系统8100的示意图。本文所述的任何冲击波发生器可以包括被动空化检测器8104。在发出脉冲期间,被动空化检测器8104可以被构造成检测由冲击波发生器8102产生的冲击波(例如,“主脉冲信号延迟”8108)以及组织200内的空化形成和破裂8110。在一些实施方式中,被动空化检测器8104可以包括压电检测器,诸如,水诊器。在一些实施方式中,被动空化检测器8104可以检测信号8106,该信号8106指示组织200内空化气泡的形成和破裂8110。信号8106可以包括关于可以在手术中提取的气泡的时间和光谱信息(例如,回弹滞后、强度等)。气泡的破裂速率可能与眼内压(IOP)有关,因此被动空化检测可以用于在无创的情况下间接测量IOP。IOP测量在青光眼治疗和/或提高选择性冲击波治疗的安全性和效率方面可能特别有用。
治疗眼睛的前房的水中的稳态空化气泡溶解时间可能与IOP成反比。被动空化检测器8104可以用于记录来自前房的组织气泡特征(例如,反射幅度和飞行时间)。由流体填充冲击室106中的火花间隙114在组织中引起的气泡大小可以设置为两个选定的平均云大小(例如,通过脉冲频率和电压调整),并且可以在平均并过滤被动空化检测器信号8106之后提取组织稳态气泡溶解速率。该过程可以是完全无创和实时的术中。
由于自然流体压力(“IOP”),眼睛200(即,压力容器)对振荡的空化气泡大小施加力。被动空化检测器8104和高频冲击波发生器8102可以相互作用以提取“无刺激”气泡云大小最大值。接下来,可以通过小型超声波发生器(例如,28KHz)应用第二个已知刺激(例如,初级高频共振的1/11),并且可以通过PCD/PC软件提取气泡云大小最大值。可以重复该序列以在数百个周期(例如,0.1秒至1秒)内提高IOP提取的准确性。
在一些实施方式中,代替被动空化检测器8104或除了被动空化检测器8104之外,IOP可以使用其他非接触方法来测量,诸如,吹气眼压计。
在一些实施方式中,被动空化检测器8104可以在约10MHz的频率下工作并且具有高声阻抗。
在一些实施方式中,在使用之前表征冲击波产生和可重复性以确保为重复治疗发射均匀的声能信号(平均值、标准偏差)可能是有益的。本文所述的任何系统都可以在眼内使用之前对其声发射足迹进行快速检查。例如,声压彩色图可以通过冲击波暴露而被感应到压力感应富士胶片上。声压彩色图可以进行图像处理和分析,以便与利用仅在盐水中的短暂时间段(例如,10毫秒至1秒)的典型的治疗设置(例如,电压、频率等)的参考图像进行比较。预切富士胶片(等级敏感压力范围、封装在防水塑料套袋中)可能是一次性的。映射到胶片上的最高声压可以通过彩色相机和白光照明来实现。类似管道镜的光纤可以用于从相机和胶片以及向相机和胶片传输均匀的照明和彩色图。可以在治疗开始时以+/-15%的准确度为目标。
图82示出了包括被动空化检测的示例性治疗系统8200。系统8200可以基本上类似于本文所述的任何系统。系统8200可以被构造成治疗如本文所述的老花眼、青光眼、干眼病、AMD、圆锥形角膜等。系统8200可以包括冲击波发生器8202,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器8202可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极110、112设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导的伸长中心部8202。例如,眼睛接触表面104可以包括如本文所述的PET膜。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者的眼睛200的表面500。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面上或之下以便促进眼睛接触表面104和眼睛200的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器8200到眼睛200的传输。
在一些实施方式中,冲击波发生器8200还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。流体可以以足以去除在冲击波产生期间形成的气泡和/或热量的速率(例如,约100ml/min)循环。流体入口108可以被构造成将流体递送到冲击波发生器8200的远端部(例如,波导8202的远端部),并且流体出口109可以被构造成从冲击波发生器8200的近端部(例如,靠近电极110、112)去除流体,使得流体沿与冲击波行进方向相反的方向流过壳体102。
流体填充室106可以包括电导率传感器7702。电导率传感器7702可以包括以固定距离设置的一对低压铂电极7704、7706(例如,对高压冲击波产生电极110、112进行书挡(book-end))。该对铂电极7704、7706可以被构造成如本文所述周期性地或连续地对流体填充室106中的流体的电导率进行采样。
在一些实施方式中,氧气和/或一种或更多种治疗物质的储存器7904可以被设置在眼睛接触表面104上或之下,以用于将药物递送至角膜2206。储存器7904可以利用真空密封固定环1202接合到眼睛。由冲击波发生器产生的冲击波可以通过使关注的角膜组织的表面碎裂和/或微孔化以提高药物渗透性来增强向角膜2206(例如,向上皮细胞)的药物递送。在一些实施方式中,治疗物质可以包含光敏剂,例如,核黄素、核黄素纳米颗粒或玫瑰红。
在一些实施方式中,储存器7904可以包括流体入口7908和可选地流体出口,以用于将氧气和/或治疗物质从外部源/储存器循环到眼睛接触表面下方的角膜。在一些实施方式中,相同的流体入口和流体出口可以用于每种物质。在一些实施方式中,每种物质可以具有专用的流体入口和流体出口。在一些实施方式中,可以使用电化学电池8206产生氧气,以用于电解和输送到眼睛(例如,以15ml/min>90%的氧气)。例如,氧气可以由低功率电流源(例如,AA电池)驱动的电解池从大气中产生并被递送到患者接口处的吸环1202的流体入口8002。如本文所述,核黄素可以从储存器8204被递送至相同的流体入口8002或不同的流体入口8004。在一些实施方式中,储存器8204可以是无菌IV袋或注射器等。
在一些实施方式中,可以使用冲击波发生器8200将氧气和/或其他治疗物质递送到眼睛,而无需同时或随后进行交联。
在一些实施方式中,流体填充室106的近端可以包括被动空化检测器8104。被动空化检测器可以被构造成如本文所述在手术中监视空化和/或IOP。被动空化检测器可以用于确认空化强度和开始在界限内,从而确保气泡存在和提取。被动空化检测器还可以用于检测组织空化持续时间和强度以估计IOP。
在一些实施方式中,流体填充室106的近端可以包括或联接到光源7906。例如,光源可以是紫外发光二极管(LED)(例如,365nm波长)或联接到外部紫外LED或激光器等的光纤。在一些实施方式中,光源可以是绿色LED(例如,525nm波长)或联接到外部绿色LED或激光器等的光纤。在氧气和/或核黄素(或其他UV敏感或光敏治疗物质)递送期间或之后,紫外线光源可以用于对角膜进行交联(例如,用于治疗圆锥形角膜)。
冲击波波导8202可以包括不锈钢管,该不锈钢管的外径在约1mm至约8mm的范围内,例如,约1mm、约2mm、约3mm、约5mm或约8mm。冲击波波导可以包括具有约7mm的外径的不锈钢管。波导可以具有约0.5mm的壁厚。
在一些实施方式中,波导可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导的长度可以为约12mm或更长。例如,波导可以具有约12mm至约80mm范围内的长度,例如,约20mm。冲击波波导可以包括具有约40mm长度的不锈钢管。
在一些实施方式中,一个或更多个声学交联冲击波发生器可以联接到如本文所述的流体填充接触镜片。
在一些实施方式中,具有波导的一个或更多个声学交联冲击波发生器可以被安装在试验框架上,诸如,如本文所述的可调节的护目镜。
图83示出了包括电导率传感器、声学交联和/或被动空化检测的示例性治疗系统8300的侧视图。系统8300可以基本上类似于图82中所示的系统。系统8300可以被构造成治疗一种或多种病症,和/或瞄准如本文所述的眼睛的表面上或眼睛的表面下方的一个或更多个位置。
在一些实施方式中,眼睛接触表面(例如,PET膜)104可以牢固地密封到储存器7904,以将冲击波流体填充室106与氧气/核黄素储存器7904流体隔离。
在一些实施方式中,系统8300或本文所述的任何系统可以用于对如本文所述的PVZ进行分级治疗。例如,可以使用框架控制将3mm焦距冲击波发生器的通光孔径放置在眼睛200的表面上位于PVZ上方。盐水可以在流体填充室106内循环,并且可以在治疗期间利用电导率测量和被动空化检测。治疗可以在眼睛的四个象限中的每个象限中沿眼睛的经络按照到约四个位置的环形成图案(例如,如图85B中所示)。系统8300可以定位在与第一象限相对应的第一位置,并且PVZ可以用约2kV的电压和约3kHz的频率产生的冲击波治疗约1分钟。然后可以将系统8300重新定位到与第二象限相对应的第二位置以进行治疗等。在一些实施方式中,如本文所述,可以沿着环形对八个或更多个位置进行治疗。
在一些实施方式中,系统8300或本文所述的任何系统可以用于对如本文所述的晶状体进行解聚。例如,平面8mm冲击波发生器的通光孔径可以放置在眼睛200的角膜上。盐水可以在流体填充室106内循环,并且可以在治疗期间利用电导率测量和被动空化检测。可以用约0.5kV电压和约4kHz频率产生的冲击波对晶状体治疗约1分钟。
在一些实施方式中,系统8300或本文所述的任何系统可用于扩张和/或清理如本文所述的小梁网和/或施累姆管。例如,可以使用框架控制将平面3mm冲击波发生器的通光孔径放置在眼睛200的表面上位于角膜缘上方。盐水可以在流体填充室106内循环,并且可以在治疗期间利用电导率测量和被动空化检测。治疗可以在眼睛的四个象限中的每个象限中沿眼睛的经络按照到四个位置的环形成图案(例如,如图85A中所示)。系统8300可以定位在与第一象限相对应的第一位置,并且可以用约1kV电压和约4kHz频率产生的冲击波对小梁网和/或施累姆管治疗约30秒。然后可以将系统8300重新定位到与第二象限相对应的第二位置以进行治疗等。如果使用被动空化检测器8104没有检测到足够的空化和/或足够的IOP变化,则可以重复治疗。在一些实施方式中,如本文所述,可以沿着环形对八个或更多个位置进行治疗。
在一些实施方式中,系统8300或本文所述的任何系统可以用于扩张和/或清理如本文所述的睑板腺。例如,可以将气体填充巩膜接触镜片7606放置在眼睛200上并且可以闭合眼睑。上下冲击波发生器可以被放置在睑板腺上方的眼睑上。盐水可以在流体填充室106内循环,并且可以在治疗期间利用电导率测量和被动空化检测。可以用约2kV电压和约4kHz频率产生的冲击波对睑板腺治疗约1分钟。
在一些实施方式中,系统8300或本文所述的任何系统可以用于对如本文所述的角膜进行交联。例如,核黄素可以使用以约2KV电压和约4KHz频率产生的冲击波以30秒的间隔灌输到角膜中,直到足够的核黄素渗入角膜为止。然后可以在激活紫外激光器7906(例如,强度约为10mW/cm2的365nm激光)之前灌输氧气30秒。同时发生的氧气递送和激光交联可能会发生约10分钟。盐水可以在流体填充室106内循环,并且可以在治疗期间利用电导率测量和被动空化检测。
图84示出了包括声学交联或被动空化检测的示例性治疗系统8400的示意图。系统8400可以基本上类似于本文所述的任何系统。系统8400可以包括冲击波发生器,其可以基本上类似于本文所述的任何冲击波发生器。例如,冲击波发生器可以包括设置在壳体102内的第一电极110和第二电极112。壳体102可以包括流体填充室106和眼睛接触表面104。壳体102可以是基本上管状的,其中,电极110、112设置在流体填充室106的近端附近并且眼睛接触表面104设置在流体填充室106的远端处,壳体102具有在近端与远端之间提供波导的伸长中心部8402。例如,眼睛接触表面104可以包括如本文所述的PET膜。眼睛接触表面104可以被构造成接合到患者眼睛的表面。如本文所述,接合流体或凝胶(例如,水柱)可以在眼睛接触表面104上或之下以便促进眼睛接触表面和眼睛的表面之间的接触和/或以便促进冲击波从冲击波发生器到眼睛的传输。
在一些实施方式中,冲击波发生器还可以包括如本文所述的与流体填充室106流体连通的流体入口108和流体出口109。流体可以经由流体入口108和流体出口109在流体填充室106内循环。流体可以以足以去除在冲击波产生期间形成的气泡和/或热量的速率(例如,约100ml/min)循环。流体入口108可以被构造成将流体递送到冲击波发生器的远端部(例如,波导8402的远端部),并且流体出口109可以被构造成从冲击波发生器的近端部(例如,靠近电极110、112)去除流体,使得流体沿与冲击波行进方向相反的方向流过壳体102。
在一些实施方式中,流体填充室106的近端可以被构造成充当反射器,以便将冲击波经由波导聚焦到期望的预定位置。另选地或组合地,一个或更多个反射器802可以联接到流体填充室106的内表面以便聚焦冲击波。流体填充室106的内壁可以是椭圆形的。另选地或组合地,波导8402的远端部可以被构造成为将冲击波聚焦到眼睛的表面上或眼睛的表面之下的预定位置。
另选地或组合地,流体填充室106的近端可以包括电导池7702,该电导池7702包括电导率传感器,该电导率传感器被构造成如本文所述周期性地或连续地对流体填充室中的流体的电导率进行采样。
另选地或组合地,流体填充室106的近端可以包括如本文所述的被动空化检测器8104。
另选地或组合地,流体填充室106的近端可以包括如本文所述的用于声学交联的光源7906。
在一些实施方式中,氧气和/或一种或更多种治疗物质的储存器7904可以被设置在眼睛接触表面104上或之下,以用于如本文所述将药物递送至角膜。储存器7904可以利用真空密封固定环1202接合到眼睛。如本文所述,由冲击波发生器产生的冲击波可以通过使关注的角膜组织的表面碎裂和/或微孔化以提高药物渗透性来增强向角膜(例如,向上皮细胞)的药物递送。在一些实施方式中,治疗物质可以包含光敏剂,例如,核黄素、核黄素纳米颗粒或玫瑰红。
在一些实施方式中,储存器7904可以包括流体入口8406和可选地流体出口8408,以用于将氧气和/或治疗物质从外部源/储存器8404循环到眼睛接触表面下方的角膜。在一些实施方式中,相同的流体入口8406和流体出口8408可以用于每种物质。在一些实施方式中,每种物质可以具有专用的流体入口和流体出口。在一些实施方式中,可以使用电化学电池8206产生氧气,以用于电解和输送到眼睛(例如,以15ml/min>90%的氧气)。例如,氧气可以由低功率电流源(例如,AA电池)驱动的电解池从大气中产生并被递送到患者接口处的吸环1202的流体入口8002。如本文所述,核黄素可以从储存器8204被递送至相同的流体入口8002或不同的流体入口8004。
在一些实施方式中,可以使用冲击波发生器将氧气和/或其他治疗物质递送到眼睛,而无需同时或随后进行交联。
冲击波波导8402可以包括不锈钢管,该不锈钢管的外径在约1mm至约8mm的范围内,例如,约1mm、约2mm、约3mm、约5mm或约8mm。冲击波波导可以包括具有约3mm或7mm的外径的不锈钢管。波导可以具有约0.5mm的壁厚。
在一些实施方式中,波导8402可以具有在约1cm至约2cm范围内的长度。在一些实施方式中,波导的长度可以为约12mm或更长。例如,波导可以具有约12mm至约80mm范围内的长度,例如,约20mm。冲击波波导可以包括具有约15mm或约30mm的长度的不锈钢管。
图85A至图85F示出了用于各种目标适应症的示例性治疗模式。本文所述的任何冲击波发生器或系统都可以用于治疗所示的适应症。例如,包括波导的一个或更多个冲击波发生器可以以用于目标适应症的关注模式被安装在如本文所述的一副试验框架护目镜上。
图85A示出了用于青光眼的治疗模式8501。平面波可以指向角膜缘和/或巩膜以对其进行微超声穿孔。另选地或组合地,冲击波可以用于非热睫状突分离,以便减少用于青光眼治疗的水生成。在一些实施方式中,可以产生微孔化轨迹以增加血液、氧气、营养物和/或淋巴流动和/或增加组织中的水力传导率。
图85B示出了用于老花眼的治疗模式8502。平面波和/或聚焦波可以指向角膜缘旁巩膜和/或后玻璃体小带,以用于对其进行微超声穿孔和/或碎裂。
图85C示出了用于角膜药物(例如,核黄素)递送(无需落射荧光交联(epi-fluorescent cross-linking))的治疗模式8503。可以将低功率平面波指向角膜(例如,上皮细胞)以对其进行表面碎裂和微孔化,以便增强向其进行的药物递送。
图85D示出了用于声学交联-加速交联的治疗模式8504。可以将平面波导向角膜以增强如本文所述的核黄素和/或氧气递送。然后可以使用紫外线来对如本文所述的角膜进行照射和交联。
图85E示出了用于干眼病的治疗模式8505。可以将平面波指向眼睑的睑板管/腺体,可选地在用于角膜保护、用于血管扩张和/或脱落的接触镜片的帮助下。
图85F示出了用于AMD的治疗模式8506。平面波可以指向视网膜以用于其视网膜/淋巴丛扩张和/或声波刺激。
对于干性AMD,非选择性低功率治疗可能足以引起视网膜的声波刺激、足以引起血管扩张和/或视网膜衰老细胞刺激。对于表现出新血管形成的湿性AMD,优先在视网膜中的新血管形成部位增强冲击波治疗以在保护周围组织的同时减少或消除(例如,破碎)新生的渗漏脉管系统可能是有益的。在至少一些情况下,冲击波疗法可以通过将纳米颗粒和/或微泡选择性接种到组织来局部增强。如本文所述,可能对未接种的组织具有有限影响的低剂量冲击波能量可以选择性地使接种了微泡的组织碎裂(例如,如本文所述,破裂的微泡可能直接损伤细胞)。在一些实施方式中,微泡或微泡形成增强颗粒可以被注射到血流中,并且由于视网膜新脉管系统的渗漏性质,在与新脉管系统相邻的视网膜组织中积聚。另选地或组合地,激光能量可以在期望的治疗位置聚焦到视网膜上,以便在该位置引起微泡形成。多种波长范围可以用于在组织中引起微泡形成,多种波长范围包括532nm、590nm、飞秒激光、近红外、中红外或6μm至10μm。激光器可以是脉冲皮秒、纳秒或微秒激光器。一旦微泡已经被接种,低能量冲击波疗法可以如本文所述被引导至视网膜并且可以经由微泡在接种的组织处选择性地增强治疗。
本文所述的任何系统都可以用于对眼睛的晶状体囊执行撕囊或囊切开术。例如,从放置在晶状体/白内障治疗期间插入的人工晶状体上的软性接触镜片发出的喷射微泡可能会乳化经过超声处理的5.5mm中央晶状体并软化白内障。取决于暴露和循环微泡相互作用/形成图案,该治疗可以允许撕囊或囊切开术。微泡和/或微粒可以选择性地充当声屏蔽件或空化接种粒子。根据通道的空间模式和其中微粒或微泡中的任一者的定时流动,在正面外冲击波超声处理期间将这些微粒或微泡引导通过白内障手术期间插入的薄囊IOL可以将能量沉积在囊和/或晶状体上。
如本领域普通技术人员将理解的,本文描述的任何冲击波产生设备和系统可以包括可以彼此组合或彼此替代,因此可以使用任何数量的组合。例如,所描述的具有用于冲击波产生的一对电极的任何设备和系统可以替代地利用如本文所述的压电、激光或磁电冲击波产生机构。此外,本文已经描述了冲击波产生设备和系统的各种特征,包括角膜保护接触镜片、接触镜片球囊、冲击波波导、聚焦冲击波发生器、反射器、变焦镜片、非聚焦冲击波发生器、电导率传感器、电流传感器、压力传感器、被动空化检测器、成像系统、药物递送储存器、交联激光能量源、用于去除气泡的流体再循环系统等。本领域普通技术人员将理解,这些特征可以彼此组合或彼此替代,因此可以使用任何数量的组合。
本文已经描述了各种方法、治疗模式和目标位置,包括a)老花眼、青光眼、干眼病、干性AMD、湿性AMD、圆锥形角膜、角膜扩张等的治疗方法和模式,和b)眼睛上或眼睛中的目标位置,包括以下中的一者或更多者:小梁网、施累姆管、睫状体(例如,睫状突、肌肉、睫状体的前/后/赤道的选定部分等)、睫状体平坦部、睫状冠、角膜、巩膜、晶状体、视网膜、中央凹、中央凹周围、中间玻璃体小带(IVZ)、后玻璃体小带(PVZ)、玻璃体、眼睑和/或睑板腺。本领域的一名或普通技术人员将理解,这些治疗方法、模式和目标位置可以基于待治疗的适应症或适应症的组合来选择。设备和系统可以被构造成根据需要同时或依次处理用于一个或更多个适应症的一个或更多个目标位置。在一些实施方式中,系统可以包括多个冲击波发生器,所述多个冲击波发生器位于眼睛的表面附近的不同位置,并聚焦(或未聚焦)到眼睛上或眼睛下的不同目标位置上,以治疗多个适应症,而无需将系统移开患者的眼睛。本领域普通技术人员将理解,这些治疗位置、方法、模式可以彼此组合或彼此替代,因此可以使用任何数量的组合。
尽管在本文中已经示出和描述了本发明的优选实施方式,但是对于本领域技术人员显而易见的是,这些实施方式仅作为示例提供。在不背离本发明的情况下,本领域技术人员现在将想到许多变型、改变和替换。应当理解,在实施本发明时可以采用对本文描述的本发明实施方式的各种替代方案。所附权利要求旨在限定本发明的范围,并且这些权利要求以及等同物的范围内的方法和结构因此被覆盖在内。

Claims (55)

1.一种用于治疗眼睛的装置,所述装置包括:
壳体,所述壳体包括流体填充室和眼睛接触表面,所述眼睛接触表面被构造成接触眼睛的表面;
第一电极,所述第一电极被设置在所述壳体内;以及
第二电极,所述第二电极被设置在所述壳体内并与所述第一电极同轴地对齐,其中,所述第一电极的远末端和所述第二电极的远末端间隔开一间隙,
其中,所述第一电极和所述第二电极被构造成在被通电时跨所述间隙产生电弧并且在所述流体填充室的流体中产生冲击波。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述壳体的内表面被构造成将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的预定位置或所述眼睛的所述表面之下的预定位置。
3.根据权利要求1或2所述的装置,所述装置还包括反射器,所述反射器被设置在所述壳体内并且被构造成将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的预定位置或所述眼睛的所述表面之下的预定位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,所述装置还包括与所述流体填充室流体连通的流体入口和流体出口。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,所述装置还包括联接到所述第一电极或联接到所述第二电极并被构造成向所述第一电极或所述第二电极提供能量的一个或更多个导线。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其中,所述第一电极和所述第二电极包括第一导线的第一末端和第二导线的第二末端。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中,所述流体包括盐水或水。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其中,所述第一电极和所述第二电极涂有石墨烯以减少在使用冲击波产生过程中的腐蚀。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,其中,所述壳体是椭圆形的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置,其中,所述壳体还包括流体填充波导,所述流体填充波导被设置在所述流体填充室和所述眼睛接触表面之间并且被构造成流体地联接到所述流体填充室和所述眼睛接触表面。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置,所述装置还包括声学镜片,所述声学镜片被设置在所述壳体内并且被构造成将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的一个或更多个预定位置或所述眼睛的所述表面之下的一个或更多个预定位置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置,所述装置还包括电导率传感器,所述电导率传感器被至少部分地设置在所述流体填充室内并且被构造成测量所述流体填充室内的所述流体的电导率。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,所述电导率传感器包括一对铂电极。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置,所述装置包括光源,所述光源被至少部分地设置在所述流体填充室内并且被构造成向所述眼睛的所述表面发射光。
15.一种用于治疗眼睛的系统,所述系统包括:
根据权利要求1至14中任一项所述的装置;以及
能量源,所述能量源通过一个或更多个导线以可操作的方式联接到所述第一电极和所述第二电极。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述第一电极联接到所述能量源的正极端子并且所述第二电极联接到所述能量源的负极端子。
17.根据权利要求15或16所述的系统,其中,所述能量源包括高压脉冲发生器。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的系统,所述系统还包括电流传感器,所述电流传感器联接到所述第一电极或所述第二电极,所述电流传感器被构造成确定流向所述第一电极或所述第二电极的电流水平。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的系统,所述系统还包括电导率传感器,所述电导率传感器流体地联接到所述流体出口并且被构造成随着流体流出所述流体出口测量所述流体的电导率。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的系统,所述系统还包括流体再循环系统,所述流体再循环系统流体地联接到所述流体出口和所述流体入口并且被构造成从所述流体填充室再循环流体并从所述流体中去除空化气泡。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的系统,所述系统还包括储存器,所述储存器被设置在所述眼睛接触表面上或所述眼睛接触表面之下。
22.根据权利要求21所述的系统,其中,所述储存器包括氧气。
23.根据权利要求21所述的系统,其中,所述储存器包括核黄素。
24.根据权利要求21所述的系统,其中,所述储存器包括治疗剂。
25.一种用于治疗眼睛的装置,所述装置包括:
壳体,所述壳体包括流体填充室和眼睛接触表面,所述眼睛接触表面被构造成接触眼睛的表面;以及
光纤,所述光纤被设置在所述壳体内,
其中,所述光纤被构造成当从所述光纤发射光能时在所述流体填充室的流体中产生冲击波。
26.根据权利要求25所述的装置,其中,所述壳体的内表面被构造成将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的预定位置或所述眼睛的所述表面之下的预定位置。
27.根据权利要求25或26所述的装置,所述装置还包括反射器,所述反射器被设置在所述壳体内并且被构造成将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的预定位置或所述眼睛的所述表面之下的预定位置。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的装置,所述装置还包括与所述流体填充室流体连通的流体入口和流体出口。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的装置,其中,所述流体包括盐水或水。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的装置,其中,所述流体包括石墨烯以在产生所述冲击波时减少从所述壳体发射的光。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的装置,其中,所述壳体是椭圆形的。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的装置,其中,所述壳体还包括流体填充波导,所述流体填充波导被设置在所述流体填充室和所述眼睛接触表面之间并且被构造成流体地联接所述流体填充室和所述眼睛接触表面。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的装置,所述装置还包括声学镜片,所述声学镜片被设置在所述壳体内并且被构造成将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的一个或更多个预定位置或所述眼睛的所述表面之下的一个或更多个预定位置。
34.一种用于治疗眼睛的系统,所述系统包括:
多个冲击波发生器;以及
接触镜片,所述接触镜片围绕所述多个冲击波发生器设置,所述接触镜片包括流体填充室和眼睛接触表面,所述眼睛接触表面被构造成接触眼睛的表面。
35.根据权利要求34所述的系统,其中,所述接触镜片还包括吸力机构,所述吸力机构被构造成接触所述眼睛的所述表面并保持所述眼睛的所述表面与所述眼睛接触表面之间的接触。
36.根据权利要求34或35所述的系统,其中,所述多个冲击波发生器中的每一者都包括光纤。
37.根据权利要求34或35所述的系统,其中,所述多个冲击波发生器中的每一者都包括一对同轴布置的电极和反射器。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的系统,其中,所述接触镜片包括可充气外壳,所述可充气外壳包括所述眼睛接触表面。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的系统,其中,所述接触镜片包括成像端口,所述成像端口被构造成接收成像装置。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的系统,其中,所述多个冲击波发生器包括多个电动液压、压电、激光或磁电冲击波发生器。
41.一种用于治疗眼睛的方法,所述方法包括以下步骤:
将冲击波发生器的眼睛接触表面接合到眼睛的表面;
利用所述冲击波发生器产生冲击波;以及
将所述冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的预定位置或所述眼睛的所述表面之下的预定位置。
42.根据权利要求41所述的方法,所述方法还包括在所述预定位置利用聚焦冲击波诱导微孔化、空化、血管舒张、新血管形成、解聚和上调生长因子产生。
43.根据权利要求41或42所述的方法,其中,所述预定位置包括以下中一者或更多者:小梁网、施累姆氏管、角膜缘、眼睑、睑板腺、视网膜和中心凹周围。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的方法,所述方法还包括在产生所述冲击波之前在所述预定位置处接种微泡。
45.根据权利要求41至44中任一项所述的方法,其中,所述冲击波发生器包括光纤,并且其中,产生所述冲击波的步骤包括将光能从所述光纤发射到围绕所述光纤的流体中。
46.根据权利要求41至44中任一项所述的方法,其中,所述冲击波发生器包括第一电极和第二电极,并且其中,产生所述冲击波的步骤包括使所述第一电极和所述第二电极通电以跨所述第一电极的末端和所述第二电极的末端之间的间隙形成电弧。
47.根据权利要求41至46中任一项所述的方法,所述方法还包括:将第二冲击波发生器的眼睛接触表面联接到所述眼睛的所述表面;利用所述第二冲击波发生器产生第二冲击波;以及将所述第二冲击波聚焦到所述眼睛的所述表面上的第二预定位置或所述眼睛的所述表面之下的第二预定位置。
48.根据权利要求41至47中任一项所述的方法,其中,所述冲击波发生器被设置在接触镜片的流体填充室内。
49.根据权利要求41至48中任一项所述的方法,其中,所述冲击波发生器联接到试验框架。
50.一种用于治疗眼睛的系统,所述系统包括:
冲击波发生器,所述冲击波发生器被构造成产生冲击波;以及
流体填充波导,所述流体填充波导流体地联接到所述冲击波发生器并且被构造成将所述冲击波引导到眼睛接触表面,所述眼睛接触表面被构造成接触眼睛的表面。
51.根据权利要求50所述的系统,其中,所述波导包括不锈钢管。
52.根据权利要求50或51所述的系统,其中,所述波导的长度为12mm或更长。
53.根据权利要求50至52中任一项所述的系统,其中,所述波导具有在约1mm至约8mm范围内的直径。
54.根据权利要求50至53中任一项所述的系统,所述系统还包括接触镜片,所述接触镜片联接到所述波导的远端,所述接触镜片包括流体填充室和眼睛接触表面。
55.根据权利要求50至54中任一项所述的系统,其中,所述波导的至少一部分和所述冲击波发生器联接到试验框架。
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