CN114617707A - 用于激光方法和系统的患者接合装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学接口装置，具有用于光学路径的开口，该开口可以是非圆形的并且具有具有逐渐变化的接合角度的接合构件。接口装置的实施例可以是以同一尺寸适合所有典型的眼睛开口的装置，其提供适合于所有典型眼睛开口的构造，包括狭窄的眼裂和小眼睛，同时提供针对眼睛的特征和结构的光学路径通道。本接口装置的一个实施例接合角膜缘、角膜和巩膜。

Description

用于激光方法和系统的患者接合装置
分案申请说明
本申请是申请日为2017年4月6日，申请号为201780033875.3，发明名称为“用于激光方法和系统的患者接合装置”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求2016年4月7日提交的、临时申请序列号为62/319,728的申请日的权益，其全部公开内容通过引用结合于本文。
背景技术
技术领域
本发明涉及用于将眼睛与系统相接合(interfacing)的装置和方法，该系统用于在眼睛上和在眼睛内执行方法，包括对角膜的结构和天然人类晶状体的结构进行治疗，以处理各种病情，例如老花眼、屈光错误、白内障和这些的组合。
本眼睛接合装置的实施例可以与各种接合装置、患者接合装置(PatientInterface Devices/“PIDs”)、眼科激光系统、眼科治疗系统、眼科测量系统、眼科诊断系统和激光对接系统一起使用。以下美国专利申请中公开和教导了这些装置和系统的例子：美国专利公开号2011/0022035、2011/0190739、2010/0022994、2011/0187995、2015/0088175、2007/0173794、2007/0173794以及美国专利号8,262,646、9,180,051、8,480,659、8,708,491、8,382,745和8,801,186。
图11A、11B和11C中示出了眼睛的一般解剖结构。图11A示出了眼睛150的前视平面图和剖视图。眼睛150具有眼睑151、虹膜102、瞳孔152、角膜101、巩膜131。图11B是眼睛150的剖视图；如图11B所示，巩膜131是除在角膜101处之外围绕晶状体103的白色组织。角膜101是透明组织，其包括眼睛的外表面，光通过该外表面初次进入眼睛。虹膜102为带颜色的可收缩膜，其通过改变其中心处的圆形孔(瞳孔152)的尺寸来控制进入眼睛的光量。图11C中(类似结构的参考数字相似)更详细地示出了目镜(ocular)或天然晶状体103，其位于虹膜102的正后方。术语眼睛晶状体(ocular lens)、天然晶状体(natural crystallinelens,natural lens)、天然人类晶状体、晶状体(lens，当意指前述的术语时)在本文中互换使用，并指的是人眼的一种相同的解剖结构。
通常，眼睛的晶状体在睫状肌108的作用下改变形状，以允许视觉图像的聚焦。通过来自大脑的神经反馈机制，睫状肌108通过小带111的附着以改变晶状体的形状。通常，光通过角膜101和瞳孔152进入眼睛，然后沿着视轴104穿过晶状体103和玻璃体110，撞击眼睛后部的视网膜105，在眼睛后方的、具有中央凹(fovea)154的黄斑106处形成图像；该图像通过视神经107传导至大脑。眼睛150的内部具有脉络膜155。在前房109(anterior chamber)中，角膜101和视网膜105之间的空间中填充有被称为眼房水117(aqueous)的流体；在晶状体103后方的腔室中，角膜101和视网膜105之间的空间中填充有玻璃体110，该玻璃体为一种凝胶状透明物质。
如图11A所示，当相对于面部观察眼睛时，通常存在垂直轴180和水平轴181，其也被称为鼻颞轴(nasal-temporal axis)。
图11C大体上示出了一名典型的50岁个体的晶状体103的结构及与晶状体103相关的结构。晶状体103为多结构的系统。晶状体103的结构包括皮质113、核129和晶状体囊114。晶状体囊114是包裹晶状体的其它内部结构的外膜。晶状体上皮123在晶状体赤道部(lensequatorial)121处形成，产生在向前和向后围绕眼睛晶状体生长的带状细胞或纤维。皮质113连续添加到核区域形成核129。可将晶状体中的包括核129在内的、连续的层(continuumof layers)表征为若干的层、核或核区域。这些层包括胚胎核122(embryonic nucleus)、胎儿核130(fetal nucleus)，两者都在子宫中发育；还包括婴儿核124，其从出生开始发育至四岁，平均发育时间为约3年；还包括青少年核(adolescent nucleus)126，其由大约四岁开始发育至青春期，平均发育时间为约12年；还包括成人核128，其在约18岁及18以后开始发育。
胚胎核122的赤道直径(宽度)约为0.5mm，前后轴104(anterior-posterior axis,AP轴)直径(厚度)约为0.425mm。胎儿核130的赤道直径约为6.0mm，AP轴104的直径约为3.0mm。婴儿核124的赤道直径约为7.2mm，AP轴104的直径约为3.6mm。青少年核126的赤道直径约为9.0mm，AP轴104的直径约为4.5mm。成人核128在大约36岁时的赤道直径约为9.6mm，AP轴104的直径约为4.8mm。这些都是大约50岁的典型成年人晶状体在调节后的状态下的平均值(体外)。因此，该晶状体(核和皮质)的赤道直径约为9.8mm，AP轴104的直径约为4.9mm。因此，晶状体的结构是分层的或嵌套的，最老的层和最老的细胞朝向中心。
如图11A、11B和11C所示，晶状体为双凸形状。晶状体的前侧和后侧的曲率不同，并且皮质及各不同的核通常遵循这些曲率。因此，可将晶状体视为本质上为一种沿赤道轴不对称的分层结构，并且由长新月形的纤维细胞形成；这些纤维细胞端对端布置，以形成基本上同心或嵌套的壳。这些细胞的末端对齐，以在前部和后部的中心区域和中心旁(paracentral)区域形成缝线。皮质和核中较老的组织具有降低的细胞功能，其在细胞形成几个月后丢失其细胞核和其它细胞器。
除非另有说明，本文所用的术语“约”意指包括±10％的方差或范围、与获得所述值相关的实验误差或仪器误差，并且优选为两者间的更大值。
通常，老花是调节幅度的丢失。总体而言，屈光不正通常是由眼轴长度的变化引起的。近视是指由于眼睛太长而导致焦点落在视网膜前方。远视是指眼睛太短导致焦点落在视网膜后面。通常，白内障是足以妨碍视觉的眼睛晶状体的浑浊化的区域。本发明涉及的其他状况包括但不限于晶状体的浑浊化和散光。
发明内容
长期以来，一直存在对人眼与光学和眼科系统和装置、分析系统和装置、治疗(treatment)系统和装置、疗法(therapeutic)系统和装置之间的、改进的接合装置和方法的需求。这些需求包括长期以来的对适合的需求，且优选为舒适地适合于各种形状和尺寸的眼睛、牢固且安全地固定到眼睛表面、并且为治疗、测量和其它激光束路径提供增强的眼睛结构的视野；所述的眼睛结构例如角膜、角膜缘、巩膜和晶状体。随着激光测量、治疗和分析眼科系统的能力提高，对改进的接合装置的这些需求可能会增加并变得更为重要。本发明尤其地通过提供本说明书、附图和权利要求中所述的制品，装置和工艺来解决这些需求和其它需求。
因此，提供了一种将接合装置附接到人类眼睛表面的方法，该方法包括：将第一柔性接触件与人类眼睛表面接触；将第二柔性接触件与所述人类眼睛表面接触；其中，所述第一接触件和所述第二接触件限定出区域(zone)，所述区域限定所述出眼镜表面上的范围(area)；降低所述区域内的压力，从而在所述眼镜表面形成减压区域和减压范围；其中所述减压范围呈非平面的椭圆形。
进一步提供具有以下的一个或多个技术特征中的方法、系统和装置：其中，所述第一柔性接触件为内接触件，并限定出大于90°的接触件角度(contact member angle)；其中所述第二柔性接触件限定出小于90°的接触件角度；其中所述第一柔性接触件的一部分首先接触眼睛；其中所述第二柔性接触件的一部分首先接触眼睛；其中所述接触件角度为约120°；并且，其中所述第二接触件接触件约为50°。
另外，还提供了一种将激光束传递到眼睛的方法，该方法包括：将接合装置附接到人类眼睛表面；所述接合装置限定出开口，并具有内接触件和外接触件，附接所述接合装置的方法包括：将所述内接触件与所述人类眼睛表面接触；将所述外接触件与所述人类眼睛表面接触；其中，所述的内接触件和所述的外接触件限定出区域，所述区域限定出所述眼睛表面上的范围，所述眼睛表面上的范围与所述的开口的外围相邻；降低所述区域内的压力，从而在所述眼睛表面形成减压区域和减压范围；其中所述减压范围呈非平面的椭圆形；以及传递激光束，所述的激光束通过所述的开口并进入所述的眼睛。
进一步提供具有以下的一个或多个技术特征中的方法、系统和装置：其中，所述的开口具有弯曲的窗口，并且传递所述的激光束，使其通过所述的弯曲的窗口进入所述的眼睛；其中所述弯曲的窗口接触所述人眼表面并改变所述眼睛的形状；其中所述的开口具有平面压平式窗口(planar applanation window)，并且传递所述的激光束，使其通过所述的平面压平式窗口进入所述的眼睛；其中所述开口限定出长轴和短轴；并且所述第一构件接触所述眼睛的巩膜，并且不沿着所述长轴接触眼睛的角膜缘(limbus)；其中内部构件在所述长轴处接触所述巩膜，并且不接触所述角膜缘；其中所述的内部构件在所述短轴处接触所述角膜缘；并且其中所述的开口大于所述的虹膜，从而使该装置不阻碍所述的虹膜；并且其中所述装置的远端的开口的长轴比所述装置的远端的开口的短轴长约1.01至约1.25倍。
一种用于固定在人类眼睛上并可操作地连接到眼科治疗、监测、诊断或评估装置的接合装置，所述接合装置包括：具有上部和下部的主体，其中所述下部限定出所述接合装置的远端，所述的远端用于接触眼睛的表面，所述的上部限定出所述接合装置的近端；由此，所述的近端和所述的远端限定出沿着所述装置的垂直轴线的装置高度；所述主体的所述下部限定出外形；所述的主体的所述上部和所述下部限定出穿过所述装置的开口；所述的装置具有长轴和短轴，其中在使用时，所述的长轴对应鼻颞轴；所述的下部具有内接触件和外接触件；每个接触件具有远端；其中所述接触件的远端形成所述装置的远端；所述内接触件具有高度，且所述外接触件具有高度；并且所述外接触件的高度、所述内接触件的高度或两者的高度在与所述长轴相交的点和与所述短轴相交的点之间变化。
此外，还提供具有以下一个或多个技术特征的方法、系统和装置：其中，所述的装置的所述远端的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.1至1.2倍；其中，所述的装置的所述远端的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.15至1.19倍；其中，所述的装置的所述远端的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.01至1.21倍；其中，所述内接触件的远端在短轴处较短并且在长轴处较高；其中，所述的外接触件的远端在短轴处较短并且在长轴处较高；其中，所述内接触件的远端定义出非平面椭圆的形状；其中，所述外接触件的远端定义出非平面椭圆的形状；其中，所述的内接触件的远端和所述的外接触件的远端定义出非平面椭圆的形状；其中，所述的内接触件定义出大于90°的接触件角度；且其中所述的外接触件定义出小于90°的接触件角度。
一种用于固定在人类眼睛上并可操作地连接到眼科治疗、监测、诊断或评估装置的接合装置，所述接合装置包括：具有上部和下部的主体，其中所述下部限定出所述接合装置的远端，所述的远端用于接触眼睛的表面，所述的上部限定出所述接合装置的近端；由此，所述的近端和所述的远端限定出沿着所述装置的垂直轴线的装置高度；所述的主体的下部具有脊状环形通道；所述的脊状环形通道包含并保持柔性插入物；所述的柔性插入物具有内接触件和外接触件；并且形成柔性环形区域，以在与所述眼睛表面相接合时保持减小的压力；所述的主体的所述上部和所述下部定义出穿过所述装置的开口；所述的装置具有长轴和短轴，其中，在使用时，长轴对应鼻颞轴；并且，所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.03至1.1倍。
附图说明
图1为根据本发明的接合装置的顶侧(近侧)的平面视图。
图1A为图1的装置沿A-A线的剖视图。
图1B为图1的装置沿B-B线的剖视图。
图2A为沿着根据本发明的装置的一个实施例的开口的短轴的成像介质路径的剖视图。
图2B为沿着根据本发明的装置的一个实施例的开口的长轴的成像介质路径的剖视图。
图3是根据本发明的接合装置的一个实施例的透视图。
图4A、4B和4C分别提供了根据本发明的接合装置的一个实施例的底部透视图、俯视图和俯视透视图。
图5为根据本发明的接合装置的一个实施例与眼睛接合时的俯视图。
图6A、6B和6C分别示出了根据本发明的接合装置的一个实施例的沿短轴的剖视图、沿长轴的剖视图、沿长轴的剖视透视图(与眼睛相接)。
图7提供了根据本发明的接合装置的一个实施例的一部分的剖视图。
图8提供了根据本发明的接合装置的一个实施例的一部分的剖视图。
图9示出了根据本发明的接合装置的一个实施例的沿着长轴的剖视图。
图10示出了沿着图9的装置的短轴的剖视图。
图11A、11B和11C是眼睛结构的剖视图。
图12为根据本发明的接合装置的一个实施例的剖视图。
图13为根据本发明的接合装置的一个实施例的剖视图。
图14为根据本发明的接合装置的一个实施例的剖视图。
图15为根据本发明的接合装置的一个实施例和激光系统的一个实施例的示意图。
图16A为根据本发明的非平面椭圆形的减压区域的底部平面图。
图16B为图16A的非平面椭圆形的减压区域的侧视平面图。
图17是根据本发明的接合装置的一个实施例的剖视透视图。
具体实施方式
本发明涉及将系统接合在眼睛上的装置和方法，该系统在眼睛上和眼睛中执行方法。所述的方法包括处理眼睛(包括眼睛的各种结构在内)的症状、疾病和其它状态。在接合装置的实施例中，相关联的激光系统可以对角膜、天然人类晶状体的结构执行方法，或同时对前述两者执行方法，以用于诊断步骤、用于监测和分析步骤，以及用于处理眼睛的各种病情；所述眼睛的各种病情为例如老花眼、屈光不正、散光、诱发性散光、白内障发育迟缓(cataract retardation)、白内障，以及前述列举的和其它症状的组合。
本发明的实施例尤其提供了眼睛，尤其是人眼与光学和眼科系统、分析系统、治疗系统、疗法系统之间的、改进的接合装置和方法，以及这些装置与眼睛的组合和变化的方法，特别是这些装置与人眼的组合和变化的方法。这些实施例尤其适合，且优选为舒适地适合于各种形状和尺寸的眼睛。在优选实施例中，单个接合装置可以适合绝大多数人眼。实施例还可以牢固且安全地固定到眼睛的表面。实施例包括设计为适用于小眼睛和狭窄睑裂(眼睑开口)的眼睛接合装置，例如眼杯和目镜(eye pieces)；这种眼睛接合装置的优选实施例可以用于大多数，绝大多数(例如95％)和所有种族的典型成年人的所有正常眼睛开口，例如睑裂。这些眼睛接合组件与PID一起使用，或者可以是PID的一部分，并且作为眼科系统的一部分，所述的眼科系统为例如治疗系统、监测系统、诊断系统等。除了合适于各种眼睛形状以及固定到眼睛表面之外，本发明的实施例可以为治疗、测量和其它成像或诊断工具或装置(包括激光束路径)提供增强的眼睛结构视野；所述的眼睛结构例如角膜、角膜缘、巩膜和晶状体。
尽管本说明书的重点为基于人眼的应用和实施例，但应理解本发明不限于此；本发明的实施例可应用于马、犬及其它兽医领域。
本发明的实施例可以应用于增强(enhance)、加强(augment)和改进现有的激光眼科系统，这些系统包括在美国专利公开号2011/0022035、2011/0190739、2010/0022994、2011/0187995、2015/0088175、2007/0173794、2007/0173794和美国专利号8,262,646、9,180,051、8,480,659、8,708,491、8,382,745和8,801,186中公开和教导的系统；每一份的全部公开内容通过引用并入本文。这些应用可以包括现有的可商购系统，例如CATALYS激光系统、INTRALASE激光系统、VISX激光系统、WAVELIGHT激光系统、LENSX激光系统，以及其它激光眼科系统，例如准分子(Excimer)、飞秒(femtosecond)和其它系统。本发明的实施例还可以应用于对改进的眼科激光系统和方法的研究，并导致对改进的眼科激光系统和方法的研究。
通常，本接合装置的实施例具有壳体，该壳体形成内开口和外边界。壳体可以由单个整体的部件、结构或构件制成，或者它可以由固定在一起(整体地或可拆卸地)的多个零件制成。该壳体支撑用于接合眼睛表面的机制(mechanism)，或该壳体的一部分为用于与眼睛表面相接的机制；所述眼睛表面为例如例如上皮、角膜缘、角膜、巩膜以及这些的组合和变化。该相接机制可以具有用于将接合装置附接或固定到眼睛表面的抽吸机构，或该相接机制可以与该抽吸机构相关联，或该壳体可以另外具有或形成该抽吸结构。
壳体形成或具有内开口和由外表面限定出的外部形状。通常，内开口形成通道；在一些实施例中，该通道尤其可提供下述特征中的一个或多个：治疗激光束和光束路径的通道、照明光源和光束路径的通道(所述的照明光源为例如确定结构方位和位置的激光束或光源)、分析光源、向眼睛提供药物或治疗的通道(access)、流体容纳室、窗口(例如与眼睛的形状匹配的隐形眼镜、平的应用镜片，和弯曲的应用镜片，该弯曲的应用镜片迫使眼睛的表面成为镜片的弧形)，以及工具进入眼睛的潜在通道。
通常，在一个实施例中，当从俯视平面图以二维方式对其进行观察时，内开口可具有许多不同的形状，例如，圆形、椭圆形、矩形、正方形、带圆角的的矩形、其它具有多个曲线、弧线、角和直边的形状，以及它们的组合和变化。当以三维方式观察时，内开口形状具有远端或远侧(其与眼睛的表面相邻或最接近眼睛的表面)以及最接近激光束光源的近端或近侧)。内开口的近端和远端之间可以有一定的距离，该距离定义出深度或高度。远端和近端可为相同或不同的形状。近端可以是更平的、弯曲的，并且还具有用于与激光系统或其它装置相接的相接机制(例如：键、闩锁、夹子、螺纹)。远端可以是更平坦的、弯曲的，以及它们的组合和变化。在一个实施例中，内开口的远端可以是投射在球体上的任何非圆形形状。优选地，该形状为投射在球体上的椭圆形状。在实施例中，球体的形状类似于眼睛前部的形状。
因此，在优选实施例中，内开口的远端可以为(或包括)内接触件的远端，其形状为投射在球体上的椭圆形，即形成为非平面的椭圆形。类似地，内开口的远端可以为(或包括)外接触件，其形状为投影在球体上的椭圆形。通过这种方式，在与眼睛相接时，内接触件和外接触件形成减压区域，其在眼睛的表面上呈现投射在球体上的椭圆形的形状，这导致减压区域在眼睛上呈非平面的椭圆形状。图16A和16B示出了该构造、减压区域和表面范围的实施例。因此，图16A是非平面椭圆形1600的仰视图，图16B是非平面椭圆形1600的侧视图。作为参考，图16A和16B均相对于垂直轴1610示出。在该实施例中，具有形状1602的内接触件的底端(或远端)和具有形状1601外接触件的底端(或远端)形成具有形状1603的真空区域，其形状为非平面椭圆形。
类似地，壳体具有远端/远端面和近端/近端面，其可与内开口的远端或近端重合，或全部地或部分地分别形成内开口的远端和近端。优选地，相接机制可以位于壳体的近端上，并且更优选地与壳体的近端成为一体。
在优选的实施例中，壳体的外部形状通常可以由壳体的外表面形成，该壳体的外部形状通常为椭圆柱。该椭圆柱具有长轴(即较长的轴)和短轴(即较短的轴)。当放置在眼睛上时，长轴通常与眼睛的鼻颞轴成一直线，而短轴通常与眼睛的垂直轴成一直线。
在接合装置的一个实施例中，壳体的远端或内开口或两者同时具有接触件(例如翼片、面板、脊、裙、唇缘等)；该接触件直接接触眼睛的表面，并形成对眼睛的密封，以提供、帮助形成减压区域(例如真空)，从而将外壳(及因此的接合装置)直接保持在眼睛上。构件可以与壳体的远端形成不同的角度，从而提供变化的接触件角度。接触件角度可以例如为约0°(即与壳体或主体的垂直轴线平行)、最大为约15°至约15°(在垂直线两侧的任一侧，例如指向内部和指向外部)、最大为约30°至约30°、最大为约90°至约90°(即与壳体端齐平)。接触件角度无需围绕整个开口或沿着整个接触件相同。因此，当沿着或围绕接触件移动时，角度可以改变。例如，在具有长轴和短轴的装置中，接触件角度可以为在长轴点处的约5°和在短轴点处的约35°，以及在长轴点处的约35°和在短轴点处的约15°之间的变化(通常，每条轴与接触件在两点相交，即轴点)。沿着接触件在两个、三个、四个、五个、六个和更多点处的角度变化可以是0-90°。优选地，角度的这些过渡是渐进的，并且尤其地，角度从长轴到短轴再回到长轴的过渡是渐进的。还应理解，角度可以相对于长轴和短轴以其它方式变化(例如，角度在所有轴点处相同并在轴点之间的区域变化、角度在每一轴点处不同，以及这些的其它组合和变化)。此外，具有变化角度的接触件可用于不具有长轴和短轴的其它实施例中。
转到图1，其示出了本发明的接合装置100的实施例的顶端或近端140的平面图。接合装置100在主体104(例如壳体或结构)中具有开口101。主体104的外部形状150由外表面155形成。外部形状具有长度151，其对应于长轴153；外部形状还具有宽度152，其对应于短轴154。总体而言，外部形状为带圆角的矩形。
主体104可由注模塑料、塑料、聚合物、金属、陶瓷、玻璃、复合材料、其他材料以及这些的组合和变体制成。主体104可以是单个整体的部件，或者可以具有多个通过胶合、焊接或以其它方式相互固定的部件。主体104可以是一次性的，即它是单次使用的，仅用于单个患者。主体104也可以是可重复使用的(例如，能够经受消毒和清洁程序)。
通常而言，壳体的外部形状150，即本实施例中的装置本身的外部形状(由于壳体的外部形状和装置的外部形状相同)的尺寸应允许其适合于脸部的眼睛开口，并适合于眼睑之间。因此，装置下部(远端)的长轴的外径应为约19mm、约20mm、约21mm、约17至约22mm、约19至约21mm；也可考虑稍大和稍小的尺寸。因此，装置下部(远端)的短轴的外径应为约16mm、约17mm、约18mm、约19mm、约17mm至约19mm、约18mm至约19mm，也可以考虑稍大和稍小的尺寸。
接合装置100具有由主体104形成的或在主体104内形成的内开口101。内开口101具有对应于长轴153的长度103和对应于短轴154的宽度102。
继续看图1，并参照图1A和1B，它们分别是接合装置100沿线A-A和B-B的剖视图，示出了接合装置100的实施例的其它结构。因此，图1A是沿短轴154的剖视图，而图1B是沿长轴153的剖视图。
内开口101具有盖板107。本实施例中的盖板107是平面窗，其能传导激光束波长。应当理解，在一些实施例中可以不使用盖板、盖板可以是隐形眼镜、盖板可以是敷料器(applicator)、盖板可以是弯曲的，例如总体上遵循角膜的形状，或者以预定的形状弯曲以迫使角膜与盖板一致。此外，盖板可以沿着高度109放置(z方向109可以被称为装置和开口的高度或深度)，使得盖板不接触眼睛的表面、仅部分地接触眼睛表面、接触眼睛的表面到眼睛被压平的程度(例如使眼睛扁平或迫使其变成另外的曲率或形状)。
在图1、1A和1B的实施例中，盖板或窗口107位于装置主体104的近端140处。内密封件111和外密封件110设置在主体104的远端。在这个实施例中，这两个相接构件(例如密封件111、110)都与主体的垂直通道148成0°的角度(例如接触件角度)；沿着该轴确定主体的高度，该高度为从装置的近端到远端的距离。密封件均为接触件。
应当理解，在实施例中，接触件可以是偏斜的或向内成角度的(即朝向开口101，如弧形箭头144a所示)或向外成角度的(即远离开口101，如弧形箭头144b所示)。在不同的实施例中，这些角度144a、144b可以是0°至90°。
内部密封件111和外部密封件110与眼睛的表面(未示出)相接，并密封该表面，形成环形减压区域105。可以将该区域通过通道或管道(图中未示出)连接到真空泵或类似装置，以使区域105中的压力减小。
压力可以是不损伤眼睛的、足够的压力。在设备固定到眼睛上时的初始接触期间，压力可以更低(即吸力更大)，然后在操作期间可以增加压力(即减小吸力)，以减小眼睛上的应力，同时仍然防止、减少或最小化装置从眼睛表面的脱离或以其它方式的脱落。在操作完成后或出于任何其它原因需要移开装置时，破坏减压，以使区域105恢复到环境压力或轻微的正压，从而协助从眼睛表面移开装置。
内密封件111还形成密封区域106。该密封区域106可以处于环境压力下、可以保持住流体(例如盐水)、可以具有空气、加湿气体、减压、增压，以及这些的组合和变化。
图1、1A和1B中所示的设备100处于未相接的状态，即该装置尚未与眼睛表面相接。在相接时，内密封件111和外密封件110可以变形，从而增加它们与眼睛表面的接触量(例如接触表面积)。与眼睛表面相接(例如接触)的密封件的表面也可以具有肋、通道和其它表面特征，以增强其与眼睛表面的密封。
在装置100的未相接(并且优选为相接)的状态下，外相接件110具有远端110a、110b、110c、110d，并且内相接件111具有远端111a、111b、111c、111d。在图1、1A和1B的实施例中，内部构件111比外部构件110短。此外，如图1A所示，端部与短轴154的平面相交的内部构件端111a、111b与主体104的底部之间的距离相同；内部构件端111a、111b位于假想平面108上方且与假想平面108之间的距离相同；假想平面108与主体104的顶部之间的距离为如箭头109所示的“Z”。类似地，端部与短轴154的平面相交的外部构件端110a、110b与主体104的底部之间的距离相同；外部构件端110a、110b位于假想平面108上方且与假想平面108之间的距离相同；假想平面108与主体104的顶部之间的距离为如箭头109所示的“Z”。外部构件端110a，110b比内部构件端111a，111b更靠近假想平面108。
现在主要转向图1B；图1B为沿着长轴153的剖视图。内部构件和外部构件111、110在它们与长轴153相交的位置处比在它们与短轴154相交的位置处更长。因此，端部与长轴153的平面相交的内部构件端111c、111d的长度相同，并位于假想平面108的下方。类似地，端部与长轴153的平面相交的外部构件端110c、110d的长度相同，并位于假想平面108的下方。因此，如图1A和1B所示，当围绕由内密封件和外密封件111、110形成的接触件移动时，接触件的长度随着该构件穿过长轴和短轴而增大和减小。
应当理解，在实施例中，内部构件可以在短轴处更长、在长轴处更短；外部构件可以在短轴处更长、在长轴处更短，这些的组合和变化都是可能的。
转向图2A和2B，其示出了成像介质和介质路径的剖视图；所述的成像介质和介质路径也可以是疗法介质和介质路径、诊疗介质和介质路径。成像介质可以是光、非相干光、声学的(例如超声)、相干光(例如激光束)、多个光源，以及其它医学成像介质。如果成像介质是光源，则该路径将被称为光学成像路径。图2A是成像路径200沿着较短的轴(例如短轴)的剖视图，且路径200在内密封件211的端部211a、211b之间具有距离“X”202。图2B是成像路径200沿着较长的轴(例如长轴)的剖视图，且路径200在内密封件211的端部211c、211d之间具有距离“Y”203。在实施例中，距离Y大于距离X。因此，在实施例中，距离Y可以大约1.01倍、大约1.03倍、大约1.05倍、大约1.08倍、大约1.1倍、大约1.15倍、大约1.18倍、大约1.2倍、大约1.25倍、大约1.01倍至1.3倍、大约1.03倍至约1.2倍、大约1.04倍至约1.1倍、大约1.5倍倍至约1.8倍，以及其它倍数。
装置远端的外径的长轴和短轴尺寸也使用类似的倍数。
因此可以看出，当将内密封件的长轴和短轴的尺寸、开口与壳体外表面的长轴和短轴一同选择时，可以提供用于接合设备的最佳的(例如，大的，更大的，最大的)成像介质路径；该接合设备适合于最佳的(例如基本上所有的、绝大多数的，以及所有典型的)眼睛开口形状和尺寸。因此，这种壳体外部形状和尺寸与内开口形状和尺寸的优化使得本发明的实施例基本上为以同一尺寸适合于所有情况的接合装置。
这些成像介质路径的优化对于激光束路径而言也是可能的。激光束路径可以与成像介质路径基本相同，并且在一些实施例中与成像介质路径相同(应当理解，图2A和2B中未示出的瞳孔可以影响和在实施例中限制介质路径的大小)。
转到图3，其示出了附接到接合臂300的激光接合装置301的实施例的透视图，该接合臂300用于使接合装置301与激光系统(未示出)相接。在公开号为2015/0088175的美国专利申请中公开并教导了用于将激光、激光路径、激光系统与接合装置及眼睛接合的接合臂300、激光系统及其它的装置和操作，其全部公开内容并入本文作为参考。
将接合设备301附接至眼睛302(在图中示为代表眼睛的球体)。外密封件303与眼睛302相接。接合装置具有最靠近眼睛302的远端部分304和最靠近激光的近端部分305。手柄306附接到接合装置301以帮助将装置放置在眼睛302上。在该实施例中，远端部分304比近端部分305小得多，且形状不同。通过这种方式，远端部分304可以适合于大多数眼睛开口(在眼睑之间)，而较大的近端部分305的尺寸足以提供诸如较大的光束路径、手柄的安装、接合臂的附接和流体的储存之类的特征。
图4A、4B和4C提供了接合设备400的实施例的底部透视图、俯视图和俯视透视图。接合设备400具有近端部分401和远端部分402，所述的近端部分401具有圆形外形和内开口，所述的远端部分402具有椭圆形外形和内开口。接合设备具有外密封件或外唇缘403，其具有三个密封脊404、405、406。接合设备具有内密封件或内唇缘407，其具有两个密封脊408、409。内开口410是类似椭圆形的，并且位于远端部分402中，该远端部分402具有类似椭圆形的外形。装置400具有端口411，端口411具有两个管线连接器412、413和开口414(示于图4C)。图4A、4B、4C所示的实施例的开口410上没有窗口、透镜或其它覆盖物。
应该理解，在该实施例和其他实施例中，可以使用更多或更少的脊、更多或更少的端口和开口。在该实施例中，开口414与管线412相连接(例如流体连通)，并且用于在装置已经固定到眼睛之后将流体(例如盐水)填入开口。下管线413将空气从密封件之间的通道处移除，以产生将装置保持在眼睛上的减压区域。
图5示出了与眼睛相接的接合装置的俯视图。该接合装置具有长轴570和短轴571；长轴570对应于眼睛的鼻颞轴，短轴571对应于眼睛的垂直轴。装置的开口501的内部可见瞳孔550、虹膜551、角膜缘552和巩膜553。应当注意，在该实施例中，角膜缘552的外边缘和巩膜553的一部分沿着长轴570在开口510处显露，而角膜缘552的外边缘和巩膜553未沿着开口510的短轴571显露。
转向图6A、6B和6C，其分别示出了接合装置的一个实施例的沿短轴的剖视图、沿长轴的剖视图、沿长轴的剖视透视图(与眼睛相接)。
接合装置600具有近端部分601和远端部分602。接合装置600具有外密封件或外唇缘603，其具有三个密封脊604、605、606；接合装置600具有内密封件或内唇缘607，其具有两个密封脊608、609。内开口610是椭圆形的，开口610的长轴与短轴的比例在远端部分602处比在近端部分601处大(通过这种方式，该开口在近端部分601处比在远端部分602处更圆，例如更加圆形)。装置600具有端口611，端口611具有两个管线连接器612、613。开口614与管线612相连接，并且用于将流体(例如盐水)填入流体腔。该流体腔622具有溢流通道618。在本实施例中，该装置的开口610上方没有窗口、透镜或其它覆盖物。应当理解，可以使用更多或更少的脊，可以使用更多或更少的端口和开口。
该装置具有脊状结构或壳体640，其形成装置600的近端部分601和一部分的远端部分602。脊状的壳体640具有柔性插入件690。柔性插入件690与脊状的壳体640直接接触，具有内密封件607和外密封件603，并形成真空腔617。管线613与真空腔617相连并与其流体连通(应当理解，在上下文中，术语“真空腔”意指用于将装置固定或保持在眼睛上的减压腔)。优选地，在该实施例中，柔性插入件690是装置600唯一与眼睛630表面直接接触的部分。
见图6A，箭头620示出了内部构件607的接触件角度；箭头621示出了外部构件603的接触件角度。在本实施例中，接触件角度620大于90°且约为125°。在本实施例中，接触件角度621小于90°且约为50°。因此，密封件607的端部指向近端并且稍微远离眼睛(例如直接指向上方)。柔性插入件690具有针对内部密封构件607的第一枢转部分615以及针对外部密封构件603的第二枢转部分616。
在图6A～C所示的一般类型的实施例中和其它的实施例中，内部构件的接触件角度大于90°，并且可为约95°至约175°、约105°至约155°、约115°至约135°、约123°至约137°、约125°至约135°；也可以考虑其它角度及小于90°的角度。在图6A～C所示的一般类型的实施例中和其它的实施例中，外部构件的接触件角度小于90°，并且可为约5°至85°、约20°至约70°、约5°至约85°、约40°至约60°、约30°至40°、约34°至约46°；也可以考虑其他角度及大于90°的角度。通常，取决于材料的刚度，任何枢转处(hinge)的柔韧性以及密封件(例如接触件)的角度应确保能以非损伤的、且优选为非刺激性的方式与眼睛的表面相接或形成于眼睛的表面，并保持和维持减压，以在操作期间将装置固定到眼睛上。
将图6A和6B(未相接的)与图6C(相接的)相比较；随着装置接触、与眼睛相接并随后固定到眼睛上，密封件移动并改变形状。内部构件607(沿长轴)不接触角膜缘631，并与巩膜633相接触和密封。外部构件603(沿着长轴)更远离角膜缘631，并与巩膜631相接触和密封。示出了眼睛630、角膜缘631、角膜632、巩膜633、虹膜634和瞳孔635的、相对于装置600的结构。沿着长轴，开口610比虹膜634的外径更大，内密封件607和外密封件603位于虹膜634的外部。
角膜缘的平均直径(即内角膜缘-角膜边界)约为12mm。因此，在图6A～C中示出的实施例中及其它类型的实施例中，在相接之前，沿着长轴的内开口可为约11.8mm至约15mm、约12.1mm至约14.5mm、约12.3mm至约13.8mm、约12.9mm至约13.9mm、约12.2mm至约13.3mm。当内部构件与眼睛相接时，其形成的内开口沿长轴的直径可以是约11.8mm至约15mm、约12.1mm至约13.9mm、约12.7mm至约13.8mm、约12.9mm至约13.8mm、约12.2mm至约13mm。对于沿长轴的未相接的和已相接的开口，可以考虑更大和更小的尺寸以及这些尺寸的组合和变化。
在图6A～C示出的实施例以及其它类型的实施例中，在接合之前，沿着短轴的内开口可为约10.8mm至约12.2mm、约11mm至约12mm、约11.3至约11.8mm、约11.5mm至约12.1mm、约11.3mm至约11.9mm。当内部构件与眼睛相接时，其形成的内开口沿长轴的直径可以是约10.6mm至约12.2mm、约11.3mm至约11.8mm、约11.6mm至约12mm、约11.4mm至约11.8mm、约11.5mm至约11.8mm。对于沿长轴的未相接的和已相接的开口，可以考虑更大和更小的尺寸以及这些尺寸的组合和变化。
包括接触件的柔性插入件可由任何可安全地直接接触眼睛的柔性材料制成。
通过这种方式，接合装置的实施例与眼睛的几个不同结构相接，例如与角膜缘、角膜和巩膜相接。可以预先确定与眼睛的一个、两个或所有的这些外部结构相接触的密封件的形状、设计和接触件角度，以及施加真空(例如减压)的量和顺序(例如，高初始量，然后密封时减少)。因此，在装置的实施例中，装置可以与角膜缘100％相接，与巩膜100％相接，以及与角膜100％相接，以及这些沿着长轴和短轴的组合和变化。
在优选的实施例中，内部构件沿着长轴与巩膜相接，并且不与角膜缘或角膜相接；内部构件还沿着短轴与角膜缘相接，并且不与巩膜相接。外构件沿其整个长度与巩膜相接。
在一个实施例中，由内部构件(已相接的或未相接的)形成的开口的短轴与长轴的比例可以是例如约1：1.1、约1：1.13、约1：1.15、约1：1.17、约1：1.18、约1：1.1至约1：1.3、约1：1.13至约1：1.25，以及约1：1.15至约1：1.2，也可以使用更大和更小的比例。
在一个实施例中，长轴和短轴可以是相同的，即比例为1：1，例如圆形。
通常，真空压力可以为约150mmHg至约250mmHg，并且例如所述的真空可以为约190mmHg或更低，可以为约180mmHg或更低，可以为约220mmHg或更低，并且可以为约210mmHg或更低(在上下文中，“更低的”真空或“降低真空”意味着存在更多的压力或更高的压力)。
在该装置的实施例中，用于初始密封的初始压力可为约180mmHg、约190mmHg、约220mmHg、约150mmHg至约220mmHg、约185mmHg至约250mmHg、约185mmHg至约230mmHg，以及其它压力。在该装置的实施例中，可以将这些初始的减压降低至(即吸力减少，压力增加)操作期间使用所使用的压力，例如保持压力(holding pressure)；该压力可以为约185mmHg、约190mmHg、约205mmHg、约175mmHg至约245mmHg、约185mmHg至约220mmHg，和约205mmHg至约250mmHg，以及其它压力。
目镜和接合构件的形状和尺寸允许在初始密封阶段使用较低的压力，然后在操作期间保持在该较低的压力下。该压力可为约180mmHg、约200mmHg、约180mmHg至约225mmHg，和约205mmHg至约250mmHg。
图6A～C的实施例以及其它实施例中的减压区域为非平面椭圆的形状，即眼睛的减压区域上的范围具有非平面椭圆的形状。
转到图7，其提供了与眼睛702的表面相接的接合装置700的椭圆形实施例的一部分的剖视图。接合装置700具有流体室791，其具有挡板环711和溢流通道718。流体室791并非完全密封。它具有覆盖腔室791顶部的窗口710(例如，通常在眼睛上方并且向外延伸超过开口703)。流体腔791的底部通过内柔性密封件790a和外柔性密封件790与眼睛的表面相密封。流体腔791具有从流体腔791延伸，经挡板环711到达溢流通道718的流体通道793，溢流通道718优选地不被覆盖或密封；且流体腔791与流体通道793流体联通。通过这种方式，如果在开口703(和流体室791)中加入了过多的流体，眼睛上的压力不会增加。相反，任何多余流体的都将溢出溢流通道718并沿设备700的外面流下。
转向图8，其为接合装置800的椭圆形实施例的一部分的剖视图。接合装置800具有刚性结构840，其形成接合通道841，用于接收和保持柔性件842。柔性件842被安置在通道841中，并且优选地被保持在通道841中。可以通过例如摩擦配合、棘爪(detent)、胶、其它适当的装置，以及这些和其它附接方式的组合和变化来保持柔性件842。柔性件842具有枢转部分816和枢转部分815，其连接柔性密封件818、817(例如接触件、接合件)。在该实施例中，枢转构件与通道841的下部(例如，端部)相邻。图8示出了柔性件818、817在未接合时的位置。柔性件842形成真空通道827(例如，具有施加于其的预定量的真空的通道，以提供与眼睛表面相邻的减压范围，例如环)。在真空通道827中还存在挡板环835。环835是真空分布增强环。该环减少了施加在结膜上的应力，并具有减少、减轻及优选地防止结膜下出血的能力。
通常，在形成脊状通道以保持柔性内部构件的实施例中，密封柔性件可以围绕与脊状通道的端部相邻的点或区域以半弧形方式旋转。在一些实施例中，该旋转点或旋转区域可被视为枢转处或枢转区域。
在实施例中，脊状通道的脊状程度不需要达到接合装置的其余部分的程度，或者脊状通道的脊状程度可以高于那些其它部件。通常，在使用柔性件的实施例中，并且特别是当该柔性件不是整个接合装置的一个内部部分的情况下，脊状通道的材料的性质应足以使装置能够对接和维持在一个相对于激光器的固定的位置，以及具有允许该柔性部件与眼睛表面相接时的偏转或移动的必要的物理特性和形状(例如刚性、硬度，以及在一些情况下的在枢转区域附近的曲率半径)。在柔性件不需要移动，且特别是不需要围绕枢转构件以半弧形路径移动的其它实施例中，这些考虑不那么重要，且并不必须使用这些性质。
可以向该装置施加足够的、且不会伤害眼睛的压力。尤其是在较长的操作时，一旦装置已附接，可以增加附接压力(即减少吸力)以减少对眼睛的压力，而同时仍然将装置保持在眼睛上并保持与眼睛的密封，从而防止流体室漏水。随着时间的推移，真空量分布也可以根据眼睛的部分以及真空区域所固定的部分的相对面积变化。
转向图9，其示出了接合装置900的实施例沿着长轴的剖视图。装置900具有溢流通道904、开口903、脊状件905、内部密封件901(其接触件角度大于90°)，以及外部密封件902(其接触件角度小于90°)。还提供了流体入口管线905和真空管线906。在本实施例中，面向眼睛的开口是不被覆盖的；开口上没有窗口、隐形眼镜、压平器(applanater)或其它覆盖物。
图10是沿着图9的装置900的短轴的剖视图(相同数字表示相同的结构)。在本图中，箭头903b表示由脊状件905形成的开口903的尺寸；箭头903a表示由内柔性件901形成的开口903的尺寸。由此可见，由柔性件的内接触件形成的开口的直径小于由刚性件形成的开口的直径。这种开口直径的差异也沿着长轴存在，并且可以在图9中见到。
可以使用的流体包括盐水以及折射率匹配的流体，例如美国专利申请号12/840,818提供的流体。这些流体还可含有药物或治疗剂，例如止痛剂、局部麻醉剂或散瞳剂。
图12是具有平坦应用窗口1201的接合装置1200的剖视图。该装置用于在接合时使角膜扁平，以在角膜与窗口1201相接并被其压平时提供平坦的(例如基本上为平面的，优选为平面的)角膜表面(装置1200的其它结构类似于本说明书中教导的装置的其它实施例)。
图13是具有弯曲应用窗口1302的界面装置1300的剖视图。应用窗口1302具有上表面1303和下表面1304。优选地，窗口的厚度是均匀的(即上表面所形成的弧和下表面所形成的弧具有相同的中心点)。通过这种方式，弯曲的应用窗口为激光束和通过装置开口的光路提供预定的光学性质，例如功率。在接合时，角膜的表面与表面1304相接，并被迫与该表面的曲率半径相一致。上表面和下表面的弧度可以不同，中心点可以不同，并且这些其它组合提供具有预定光学性质的弯曲应用窗口。该装置用于在接合时压平角膜，以在角膜与窗口1302相接并被其改变形状时为角膜提供已知和预定的曲率(装置1300的其它结构类似于本说明书中教导的设备的其它实施例)。
图14是具有非压平性弯曲窗口(non-applinating curved window)1405的接合装置1400的剖视图。在该实施例中，在接合时，窗口的下表面1407不与角膜相接。因此，当装置与眼睛相接时，窗口1405不会改变或更改角膜的形状。窗口的弧度和形状也可以基本上遵循角膜的形状，例如像合适的隐形眼镜一样；因此，尽管它与角膜的表面接触，其不会显著改变角膜的形状(例如，与佩戴合适的隐形眼镜所可能引起的微小变化相似的程度)，并且优选地不改变角膜的形状(装置1400的其它结构类似于本说明书中教导的设备的其它实施例)。
转向图17，其示出了接合装置1700的实施例的剖视透视图。接合装置1700为椭圆形的构造，具有用于保持柔性接合件1703的脊状通道1702，还具有内接合件1703a和外接合件1703b。弯曲的窗口1701(例如隐形眼镜)通过柔性环1704附接于接合装置1700。柔性环1704附接于脊状通道1702和弯曲窗口1701。在本实施例中，内接合件1703a与柔性环1704相邻。窗口1701附接于柔性环1704。柔性环1701可通过胶水或其它合适的附接方式附接于脊状通道1702和隐形眼镜。
在实施例中，柔性环可以附接于内接合件、开口的内表面，或接合装置上的一个或多个其它结构或附接点上(例如凸缘、槽、表面等)，以及这些的组合和变化。图17的实施例使用了弯曲窗口。应当理解，柔性环附接构造可以与平面窗口、弯曲应用窗口、弯曲非应用窗口和其它类型的窗口一起使用。
当在眼科激光系统的PID中使用时，该装置的实施例的一个例子可具有以下特征：远端的内部构件和外部构件形成非平面的椭圆开口。开口的内尺寸(ID)为11.7mm×13.76mm，远端的外尺寸(OD)为18.69mm×20.82mm。该非平面的椭圆形在眼睛表面上形成减压区域，其面积(眼睛上的表面积)为258.1mm2。
当与眼睛相接时，在内接合件和外接合件之间的眼睛表面上形成的非平面减压区域的表面积可以是例如220mm2至约270mm2，以及约235mm2至约265mm2。
如上所述，本发明的实施例可以与大多数激光眼科手术或眼科系统共同使用。因此，举例而言，本发明的实施例可以用于确定天然人类晶状体和角膜相对于激光装置的形状和位置的方法和系统中，以提供用于将激光施加至晶状体和角膜的增强的方法和系统。例如，它们可以用于提供预定的、精确的和可再现的激光发射图案(laser shot patterns)的方法和系统中，所述激光发射图案可以再现于不同的患者和不同的外科医生中。本发明的实施例还可以用于方法和系统中，所述的方法和系统用于确定白内障的程度(例如进行分级)、确定晶状体中不同的浑浊度的相对位置、确定晶状体中不同的增加的密度(例如天然晶状体的不同程度的硬度、紧密度(compaction)、韧性(toughness)，和增加的密度和紧密度)的相对位置，并提供具有不同的功率的激光束，该功率被预定为对应于密度增加的程度(例如，具有特定的、并以预定的方式变化的激光功率的预先决定的照射图案、该激光功率对应所确定的密度、等级，或晶状体的其它材料特性)。
因此，举例而言，本接合装置的实施例可以与激光系统一起使用，图15中示出了一个一般性的实施例的示例。如图15的实施例中所示，提供了一种用于将激光发射图案传递到眼睛的晶状体的系统，包括：患者支撑1501、激光器1502、用于沿激光束路径1510a传送激光束1510的光学器件1503、用于以特定图案1504将激光束传送到晶状体的控制系统，其中该控制系统1504如线1505所示与系统的其它部件相关联和/或与其相接合、用于确定晶状体相对于激光器1506的位置的装置，其意味着1506沿着图像路径接收眼睛结构的图像1511、激光患者接合装置1507，其包括本接合装置的实施例(应注意，仅出于说明性目的，图15的框图未示出与激光系统相接的界面，并且未示出与眼睛相接的界面)。
患者支撑1501定位患者的身体1508和头部1509，以使其通过接合装置1520与光学器件1503相接合；该光学器件1503用于传递激光束1510。
通常而言，激光器1502应该提供具有一定波长的光束1510；取决于光束a在某一位置或结构上的注量(fluence)和其它因素，该光束能够穿透角膜、房水和晶状体中的一个或多个。光束应具有短脉冲宽度以及能量和光束尺寸，以产生光致破裂(photodisruption)，包括激光诱导光学击穿(LIOB)。因此，本文中所使用的术语“激光发射(laser shot)”或“发射(shot)”是指传递到导致光致破裂的位置的激光束脉冲。本文所使用的术语“光致破裂”基本上是指材料通过其与光(例如激光束)的相互作用而导致的材料的去除、软化，或变化，以及其由此而转化为的不同的状态(state)；且除非另有明确说明，该术语在本文中应被赋予其最广泛的含义。例如，可以采用约300nm至2500nm的波长。可以采用从大约1飞秒到100皮秒的脉冲宽度。可以采用约1纳焦至1毫焦的能量。脉冲速率(也称为脉冲重复频率(PRF)和以赫兹为单位测量的每秒的脉冲数)可以为由约1KHz至几GHz。
通常，较低的脉冲速率对应商用激光装置中较高的脉冲能量。依据脉冲宽度和能量密度，可以使用各种类型的激光器来引起眼组织的光致破裂。因此，这种激光器的例子包括：Delmar Photonics Inc.Trestles-20，其为一种掺钛蓝宝石(Ti：蓝宝石)振荡器，波长范围为780至840nm，脉冲宽度小于20飞秒，PRF为约100MHz，2.5纳焦；Clark CPA-2161，其为一种放大的(amplified)Ti：蓝宝石，波长为775nm，脉冲宽度小于150飞秒，PRF为约3KHz，850微焦；IMRA FCPA(光纤啁啾脉冲放大)μjewelD系列D-400-HR，其为Yb：光纤振荡器/放大器，波长为1045nm，脉冲宽度小于1皮秒，PRF为约5MHz，100纳焦；Lumera Staccato，其为Nd：YVO4，波长为1064nm，脉冲宽度约为10皮秒，PRF约为100KHz，100微焦；Lumera Rapid，其为一种ND：YVO4，波长为1064nm，脉冲宽度约为10皮秒，可以包含一个或多个放大器，以在PRF介于25kHz至650kHz之间时达到2.5至10瓦的平均功率，还包括多脉冲(multi-pulsing)功能，其可以选通(gate)两个独立的50MHz脉冲序列；以及IMRA FCPA(光纤啁啾脉冲放大)pJewel D系列D-400-NC，其为Yb：光纤振荡器/放大器，波长为1045nm，脉冲宽度小于100皮秒，PRF约为200KHz，4微焦。因此，这些激光器和其它类似的激光器可以用作治疗激光器。
通常而言，用于将激光束1510传递到眼睛的天然晶状体的光学器件1503能够以精确和预定的图案，在x、y和z维度向晶状体提供一系列发射。光学器件还可以提供预定的光束点尺寸，以在激光能量到达天然晶状体时引起光致破裂。因此，光学器件可包括例如：xy扫描器、z聚焦装置和聚焦光学器件。聚焦光学器件可为传统的聚焦光学器件和/或平场光学器件(flat field optics)和/或远心光学器件(telescentric optics)，每个都具有相应的计算机控制聚焦，从而实现x，y，z维度的校准。例如，xy扫描器可以是具有位置检测器反馈的一对闭环电流计。这种xy扫描仪的例子是Cambridge Technology Inc.型号6450、SCANLAB hurrySCAN和AGRES Rhino Scanner。这种z聚焦装置的例子是PhsyikInternational Peizo聚焦单元型号ESee Z聚焦控制和SCANLAB varrioSCAN。
通常，用于传送激光束1504的控制系统可以是能够选择和控制xyz扫描参数和激光射击的任何计算机、控制器和/或软件硬件组合。这些部件通常可以至少部分地与xy扫描器、z聚焦装置和/或激光器相接合的电路板相关联。控制系统还可以(但并非一定)具有控制系统的其它组件、维护数据、获得数据和执行计算的进一步的能力。因此，控制系统可以包含通过一个或多个激光发射图案引导激光的程序。
通常而言，用于确定晶状体相对于激光器1506的位置的装置能够确定相对于激光器和部分的晶状体的相对距离，该距离通过患者接合装置1507保持恒定。因此，该部件将提供确定晶状体对应于所有三个维度中的扫描坐标的位置的能力。这可以通过几种方法和装置来达到。例如，可以通过共瞄准照相机系统(co-boresighted camera system)和显示器观察晶状体来实现晶状体的xy共轴性(x y centration)，或通过使用直视型光学器件(direct view optics)并手动将患者的眼睛定位到已知中心来实现晶状体的xy共轴性。然后，z位置可以由利用光学三角测量或激光和CCD系统的测距装置确定，例如Micro-Epsilonopto NCDT 1401激光传感器和/或Aculux Laser Ranger LR2-22。也可使用三维观察和测量设备确定晶状体的x、y和z位置。例如，可将Vision Engineering的Hawk 3轴非接触式测量系统用于进行这些测定。可用于确定晶状体的位置的另一个装置的例子是三维测量装置。该装置包括可以观察参考物和天然晶状体的照相机，并且还包括照亮晶状体的光源。这种光源可以是结构性光源，例如设计成基于几何形状产生三维信息的狭缝照明。另外的一个、两个、三个、四个或更多个光源可以定位在眼睛周围并且被电子激活，以在多个平面切片处提供眼睛，特别是角膜和晶状体的的多个视图及更平坦的图像；将这些多个视图及更平坦的图像进行集成，以提供关于这些结构相对于激光系统的位置和位置信息的数据。
通常，激光器1502沿激光束路径1510a提供(例如产生、传导)激光束1510。沿激光束路径1510a行进的激光束1510行进通过光学器件1503和接合装置1507，并穿过接合装置1507中的开口1520进入眼睛。还提供了图像光学路径和图像光学信号1511(其可以是相干光或非相干光)。图像光学路径和图像光学信号1511沿光束路径1510a行进(因此，此时它既是图像光学路径也是治疗激光束路径)，直到其到达光学器件1503，在该光学器件1503处，图像信号1511沿着不同的路径1511a被引导到装置1506。因此，光学图像光束路径将包括从眼睛到光学器件1503的光束路径1510a，以及路径1511a。
除了本说明书中披露的附图的实施例外，本说明书中所阐述的装置、系统、配置、组件、活动和操作的各种实施例可以与各种测量、诊断、手术和治疗激光系统一起使用，或者在各种测量、诊断、手术和治疗激光系统中使用，或者被各种测量、诊断、手术和治疗激光系统使用。本说明书中所阐述的装置、系统、配置、组件、活动和操作的各种实施例可以与未来可能研发出的其它测量、诊断、手术和治疗系统一起使用；可以与现有的测量、诊断、手术和治疗激光系统一起使用，其可以基于本说明书的教导进行部分的修改；以及可以与其它类型的测量、诊断、手术和诊疗系统一起使用。此外，本说明书中所阐述的装置、系统、激光发射图案、活动和操作的各种实施例可以以各种不同的组合彼此配合使用。因此，例如，本说明书的各种实施例中提供的配置和组件可以彼此配合使用；且本发明的保护范围不应限于某一特定实施例、某一特定实施例中所阐述的配置和安排、实施例或某一特定图中的实施例。
在不脱离本发明的精神或基本特征的前提下，本发明可以以不同于本文的具体公开的其它形式实施。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。

Claims (36)

1.一种用于固定在人类眼睛上并被构造为可操作地连接到眼科治疗、监测、诊断或评估装置的接合装置，所述的接合装置包括：
a.具有上部和下部的主体，其中所述下部限定出所述接合装置的远端，所述的远端用于接触所述眼睛的表面，所述的上部限定出所述接合装置的近端；由此，所述的近端和所述的远端限定出沿着所述装置的垂直轴线的装置高度；
b.所述主体的所述下部限定出外形；
c.所述的主体的所述上部和所述下部限定出穿过所述装置的开口；
d.所述的装置具有长轴和短轴，其中在使用时，所述的长轴对应鼻颞轴；
e.所述的下部具有内接触件和外接触件；每个接触件具有远端；其中所述接触件的所述远端形成所述装置的远端；其中，所述内接触件限定具有长轴和短轴的椭圆开口；
f.所述内接触件具有高度，且所述外接触件具有高度；并且
g.所述外接触件的高度、所述内接触件的高度或两者的高度在与所述长轴相交的点和与所述短轴相交的点之间变化。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.01至约1.2倍。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.08至约1.21倍。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.15至约1.19倍。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述内接触件的远端在所述短轴处较短并且在所述长轴处较高。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述外接触件的远端在所述短轴处较短并且在所述长轴处较高。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述内接触件的远端定义出非平面椭圆的形状。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述外接触件的远端定义出非平面椭圆的形状。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述的内接触件的远端和所述的外接触件的远端定义出非平面椭圆的形状。
10.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述的内接触件定义出大于90°的接触件角度。
11.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其中所述的外接触件定义出小于90°的接触件角度。
12.根据权利要求1所述的装置，包含位于所述开口上的窗口。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述的窗口为弯曲的窗口。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述的窗口为隐形眼镜。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述弯曲的窗口被构造为在使用时，所述弯曲的窗口接触所述眼睛的表面，并改变所述眼睛的形状。
16.根据权利要求1所述的装置，包含平面压平式窗口。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述的内接触件被构造为在使用时，所述的内接触件接触所述眼睛的巩膜，并且不沿所述长轴接触所述眼睛的角膜缘。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述的内接触件被构造为在使用时，所述的内部构件在所述短轴处接触所述角膜缘。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述的开口大于典型的人类虹膜，从而使所述的装置不阻碍所述的虹膜。
20.一种用于固定在人类眼睛上并被构造为可操作地连接到眼科治疗、监测、诊断或评估装置的接合装置，所述的接合装置包括：
a.具有上部和下部的主体，其中所述下部限定出所述接合装置的远端，所述的远端用于接触所述眼睛的表面，所述的上部限定出所述接合装置的近端；由此，所述的近端和所述的远端限定出沿着所述装置的垂直轴线的装置高度；
b.所述主体的所述下部包含脊状环形通道；
c.所述的脊状环形通道包含并保持柔性插入物；所述的柔性插入物包含内接触件和外接触件；并且形成柔性环形区域，以在与所述眼睛表面相接合时保持减小的压力；
d.所述的主体的所述上部和所述下部限定出穿过所述装置的开口；
e.所述的装置具有长轴和短轴，其中在使用时，所述的长轴对应鼻颞轴；其中所述装置的远端定义出非平面椭圆的形状；其中所述内接触件定义出具有长轴和短轴的椭圆开口；以及
f.其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.01至1.25倍。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.15至1.2倍。
22.根据权利要求20所述的装置，其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.1至1.2倍。
23.根据权利要求20所述的装置，其中所述的装置的所述远端处的所述开口的所述长轴比所述短轴长约1.16至1.19倍。
24.根据权利要求20所述的装置，其中所述内接触件的远端在所述短轴处较短并且在所述长轴处较高。
25.根据权利要求20所述的装置，其中所述外接触件的远端在所述短轴处较短并且在所述长轴处较高。
26.根据权利要求20所述的装置，其中所述的内接触件定义出大于90°的接触件角度。
27.根据权利要求20所述的装置，其中所述的外接触件定义出小于90°的接触件角度。
28.根据权利要求20所述的装置，包含位于所述开口上的窗口。
29.根据权利要求28所述的装置，其中所述的窗口为弯曲的窗口。
30.根据权利要求29所述的装置，其中所述的窗口为隐形眼镜。
31.根据权利要求29所述的装置，其中所述弯曲的窗口被构造为接触所述眼睛的表面，并被构造为改变所述眼睛的形状。
32.根据权利要求20所述的装置，包含平面压平式窗口。
33.根据权利要求20所述的装置，其中所述的内接触件被构造为在使用时，所述的内接触件接触所述眼睛的巩膜，并且不沿所述长轴接触所述眼睛的角膜缘。
34.根据权利要求20所述的装置，其中所述的内接触件被构造为在使用时，所述的内部构件在所述短轴处接触所述角膜缘。
35.根据权利要求20所述的装置，其中所述的开口大于典型的人类虹膜，从而使所述的装置不阻碍所述的虹膜。
36.一种用于附接到人类眼睛表面的接合装置，所述接合装置包含：
a.第一柔性接触件，所述第一柔性接触性被构造为与所述人类眼睛表面接触；
b.第二柔性接触件，所述第二柔性接触性被构造为与所述人类眼睛表面接触；
c.所述第一接触件和所述第二接触构件被构造成当与所述眼睛表面接触时在所述眼睛表面上提供减压区域；
d.其中所述减压区域呈非平面的椭圆形；
e.其中所述第一柔性接触件的远端在所述短轴处较短并且在所述长轴处较高，且所述第二柔性接触件的远端在所述短轴处较短并且在所述长轴处较高。
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