CN1198545C - 眼科激光治疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于眼科学，可用于激光激励睫状肌以改善眼睛的调节能力，视觉功能，提高视觉的工作能力以及降低治疗过程中的不适感。此外，它还能实现激光辐射透过巩膜协同作用于睫状体和视网膜中心区。装置包括带激光辐射源2的光学单元1，每个辐射源配有光学成形器3，光学成形器的功能是使聚焦的激光入射在眼睛的分度区。为了固定患者视线的方向，光学装置1还有一个视野限制器4(光阑)，形成观看通道5。光阑4安装在通过入射孔径7的轴线6上。此外，为了作用于视网膜中心区，光学装置1还包括一个可见光激光源8，藉助于半透明的反射镜9实现它与观看通道5之间的光耦合。反射镜9的穿透系数的选择条件是使反射镜不妨碍患者从光学装置1的出口10观看远方的目标。为了使患者观看来自激光源8的斑纹图，可安装漫散射结构装置11。

Description

眼科激光治疗装置

技术领域

本发明属于眼科学领域，具体说是眼的激光治疗。

背景技术

激光辐射作用的治疗效应一般与改善眼血管中血液微循环和直接的细胞生源激励有关。这个效应具体表现在提高视觉敏锐度，消除调适的紧张痉挛，以减小近视发展的危险性和减轻近距离的视力工作，如果在眼球后部有营养不良引起的变化，还能改善视网膜的状况[1-3]。

如果利用在组织中穿透深度比可见光大的近红外谱区的辐射，穿越巩膜的激光的激励作用增强[1-3]。例如，为了提高治疗各种形式的视网膜营养不良的效应，在[3]中提出利用波长1.3微米的激光辐射。采用红外辐射进行激光治疗，由于红外线看不见，如何把辐射对准选择的眼区是个问题。这不仅对治疗效率是重要的，而且关系到治疗的安全，因为睫状体和视网膜的允许照射水平有量级的差别。

已经知道利用激光辐射治疗诸如视网膜营养不良等疾病，这时红外线或可见光辐射作用于视网膜的中心区。例如，文献[3]提出了利用1.3微米波长的激光辐射治疗视网膜各种形式营养不良的提高疗效的方法。

已知眼科治疗仪[1，4]包含两个带通过光辐射而作用于眼球分度区的激光发射器和光学成形器的光学装置以及带设置照射时间计时器的控制装置和电源。这些光学装置镶在“眼镜”形的框架上，附有调节机构，每个这样的光学部件的激光发射器，光学发射器，光学成形器可相对眼睛的视轴移动(调准)。这是为了使光学装置的位置与患者的瞳距一致，在这套装置中光发射器(发光二极管)用作基准，借助于光学成形器生成发光的瞄准标记供患者固定视线用。在定时器给定的时间内，激光发射器工作，标记闪烁。在这段时间内激光发射器的辐射，聚焦在睫状肌投影区，作用于巩膜的3点钟和9点钟处。

在此装置完成上述任务的实施方案中，虽然也能保证激光治疗必需的安全性，但是伴随的患者不良反应降低了疗效。这与可能出现的视觉过度紧张有关，在整个治疗过程中患者把注意力集中在来自光发射器的闪烁标记上，常会引起疲劳和不适，因而使激光辐射治疗作用的效果降低。患有会聚减弱、高度近视和远视、视力衰弱的患者和年幼儿童特别会出现这些不良反应。对于这些患者，足够长时间把视线固定在近距发光标记上会导致视觉的过度紧张。因此需要找到一种解决方案，以保证患者视线保持在要求的方向，同时不发生或大大地减小上述不良反应。

US5474548A中公开了一种装置，该装置用于特别精确地将眼睛的视线与仪器的光学轴线对准，并在治疗中将眼睛固定在该位置。上述装置用于激光外科手术和诊断。该装置具有用于将光线引导和会聚到患者眼睛并确定光学轴线的光学装置，包括投影透镜形式的光圈和用于成像的两个参考目标。所述装置可以使仪器的光学轴线与眼睛的视线精确地匹配，这在眼科手术中非常重要，但并不能减少患者在将其视线保持于特定方向上时而产生的眼睛适应性调节的紧张，特别是在相当长的时间里，这并不适于治疗目的。

发明内容

本发明的技术任务在于用定位限制患者视野的方法，在要求的方向生成观看通道，借以提高激光治疗的效率和降低在进行治疗的过程中患者的不适感。这时不存在要求患者把注意力集中在近距观察目标(闪烁光标志)上，眼睛处在舒适的状态，没有什么因素能促使调适紧张和引发上面提到的不良反应。同时，由于横向视角有限(所以称作“通道”)，观看通道使患者的视线保持在要求的方向。这个方向最好和眼球的视轴一致。

此外，本发明的任务是解决综合作用于眼球分度区和中心区的问题。这样，有可能利用提出的仪器用激光辐射作用在眼球的分度区，不仅激励睫状肌，而且用红外线或可见光作用于视网膜的中心区治疗诸如视网膜营养不良等疾病，同时治疗视网膜和激励睫状肌。

上述问题的解决方案是，在激光治疗装置中包含至少一个光学装置，而光学装置含有一个或几个激光发射器和光学成形器，使激光作用于眼球分度区的一个或几个地段以及还有一个给定视线方向的装置，这个装置构成定位视野限制器，形成观看通道，而光学成形器相对于观看通道定位，在病人的视线固定在由观看通道限定的方向时，使激光辐照眼睛的分度区。

双目结构装置把上述的两个光学装置用于双目作用，它还包含一个调整装置，两个光学装置安装在调整装置上面，在垂直于它们的轴线的横向可做相对移动，使这些光学装置的观看通道的相互放置与患者本人的瞳距一致。

在部分情况下，定位视野限定器采用光阑或望远镜系统。

为了在一台设备上实现综合作用于视网膜的中心区和睫状体，同时治疗视网膜和激励睫状体，激光治疗装置还包含有一个或几个与光学装置的观看通道光耦合的，作用于视网膜中心区的，红外线或可见光辐射源。

为了保证激励眼睛的感觉器官的可能性，促使提高视觉灵敏度并使激光辐射光谱协同作用于眼睛器官，从而扩大设备的功能和医疗效果，上述作用于网膜中心区的辐射源是借助于有序或随机干涉图象与观看通道实现光耦合的可见光激光辐射源。

成形有序图象或随机干涉图象的结构装置可以是衍射光栅或漫散射系统。

在一些实施例中，上述作用于视网膜中心区的辐射源是可见光激光源，它借助于另加的散射屏与观看通道实现光耦合。

在另一情况下，为了照射视网膜的中心部分，在每个光学装置中激光发射器之一经辐射分流器与这个光学装置的观看通道实现光耦合，并且作用于视网膜中心区的辐射强度比激光发射器的强度小3个量级。

其中，分流器由玻璃板或石英板制成，或由半透明反射镜制成。

附图说明

以上描述的本发明的方案用以光阑作患者视野限制器的实施例加以说明。

图1-3是采用不同方案综合作用于眼分度区和视网膜中心区的眼科激光治疗装置的光学示意图：利用附加的单独的红外光或可见光辐射源的单目镜方案(图1)，双目镜方案(图2)，或利用一个激光发射器作为所述的源(图3)。

具体实施方式

眼科激光治疗装置包括(图1)光学装置1，它带两个激光发射器2(半导体激光器)，每个激光发射器配有光学成形器3(透镜，安装在该发射器的轴线上)，供激光辐射作用于眼分度区(示意表示)的对应的部位(在图1上未标出)。光学装置1还包含有定位视野限制器(例如，光阑)形成观看通道5，给出患者视线的方向。光阑4(孔径3毫米)位于光学装置1的轴线6上，距入口孔25毫米，这个光学装置的入口孔7(小洞或目镜)的用途是供患者在治疗过程中观看。为了照射分度区三点钟和九点钟的位置，激光发射器2安排在光阑4的两侧，对称于光学装置1的轴线6。这时观看通道和作用于眼睛的激光照射方向一定不共线。

此外，光学装置1可包含用于照射视网膜中心区的与光学装置1的观看通道5有光耦合的可见光激光源8(He-Ne激光器)。借助半透明反射镜9实现耦合，反射镜安装在光源8的轴线上并和观看通道5的轴线构成合适的角度。反射镜9的穿透系数的选取条件是，以它不妨碍患者通过光学装置1的出口孔10观看远方的目标。为了使患者观看来自光源8的激光斑图，在光源8的轴线上，在源和反射镜9之间安装漫散射机构11(毛玻璃)。

激光治疗装置可以制作成单目结构，也可以是双目结构。与图1展示的单目装置不同，在图2的双目装置中，每个目镜各有一个带光学成形器3的激光发射器2。此外，光源8为整个激光治疗装置服务，借助于半透明反射镜9，它与第一和第二两个光学装置的两个观看通道5有光耦合。患者双眼经过入口孔7，光阑4，反射镜9，出口孔10观看位于光学装置1的被通道5限制的视野中的远方目标。图2装置的特点是观看通道5的光路是折线，光学装置1的出口孔10相对入口孔7之间有位移。以上特点是依靠与光学装置轴线6倾斜的两个反射镜12，13来实现，它们相对轴6横向放置，其中一个朝向入口孔7，另一个朝向出口孔10。

在双目作用装置中，光学装置1的出口孔10可能彼此有位移，也就是说，它们之间的距离可能小于患者眼睛的瞳距。以上措施使得有可能把患者上述的不良反应降至最低。

双目作用装置可以另加调整装置，在其上装有带视野限定器的光学装置。光学装置可以在垂直于它们轴线的横向方向彼此移动(像观剧望远镜)使两个光学装置的观看通道的距离与患者瞳距一致。

在图3上作为光源8(参见图1)采用激光发射器2，为此它通过分流器与这个光学装置的观看通道5光耦合，分流器也是为了作用于视网膜中心区。这个辐射分流器由两个经光耦合的半透明反射镜14和15构成，其中一个(14)朝向光学装置1的入口孔7，另一个朝向激光发射器2。

光阑4结构上可制作成板形，例如，带孔的条形板，孔位于光学装置上述轴上，在条形板一侧或两侧安装(固定在单元外壳上，光阑亦然)一个或两个激光发射器(例如激光二极管)，每个发射器都带一个光学成形器。如果使用圆形光阑，为了使来自激光发射器的辐射线能够通过到达眼的被照部位，(必要时)在它上面开辅助孔。光阑4可安装在光学装置1的外壳上，并可在光阑的平面上移动(为了给出需求的观看通道方向)然后固定在选定的位置上。当然可能用其他方案限制视野，例如用透镜或由镜子组成的望远镜系统，对应其放大倍数患者的视野作相应减小。采用这种视野限制器方案，光学装置的入口孔在视野限制器系统的轴线上，视野限制器系统的轴线也就是光学装置的轴线。望远镜系统的孔径，它在光学装置中的位置决定于视野，保证视野为3-6度。

可以超出上述视野角度范围。下限是在最小角度患者不特别费力能分辨对象。上限是瞳孔在视野范围内运动，激光发射器的射线不会打到瞳孔。

从以上讨论可以看到，对于该发明重要的是有视野限制器，而不在于它的具体实施方案。

为了作用到视网膜的中心区，实施观看通道的方案可能有多种。其一是每个光学装置1有一个红外线或可见光辐射源(例如激光)8，并与这个光学装置的观看通道有光耦合。另一方案是为整个激光治疗装置添加一个或几个这样的源并且它们和所有的光学装置的观看通道(单目镜装置是一个，双目镜装置是两个)进行光耦合。作为这样的源，可以在每个光学装置中利用激光发射器之中的一个，添加同这个单元的观看通道的光耦合，经过辐射分流器发送一部分辐射光到视网膜中心部分，分出的辐射强度应比激光发射器辐射强度低3个量级。因此，辐射分流器可以由两个平面平行光学耦合的薄玻璃或石英片组成。其中一个倾斜安装在激光发射器轴线上，另一个以类似的方式安装在光学装置的轴线上。取代上述薄片也可以使用半透明的光耦合反射镜(穿透系数同一量级)，其中一个朝向光学装置的入口孔，另一个朝向激光发射器。这样的分流器不妨碍激光治疗装置完成自己的基本功能-借助观看通道患者把视线保持在所要求的方向的条件下激光刺激睫状肌。

描述的示意图展示了源与观看通道的光耦合。对于上述的发明实施方案重要的仅是存在光耦合保证激光辐射作用于视网膜中心区同时作用于眼的分度区，而不是具体的实施形式。

利用可见光激光源作为上述作用于视网膜中心区的源特别引人入胜，借助于生成有序或随机干涉图象的机构，实现辐射与光学装置的观看通道的光耦合。作为这样的机构可以利用例如合适的衍射光栅或漫散射机构(例如毛玻璃)。在后一种情况下介质漫散射生成的激光斑点图本身是供患者观看的对象。这时在视网膜上生成的清晰的干涉图与眼睛光学器官的状态和病状无关。患者接受这样的图象眼睛的调适器官不会紧张，完全放松。为了在治疗过程中观看激光照射斑点图，上述散射机构可以放置在源和作为源和观看通道光耦合的倾斜镜之间。应当再次强调，在观看通道被观察的斑点图可以起固定患者视线对象的作用。也可采用其他的激光治疗装置设计方案，例如，作用在视网膜中心区的附加激光源制成独立的单元，它同光学装置观看通道的光耦合借助于附加引入激光治疗装置的位于患者视野中的散射屏实现。

激光治疗装置按以下方式运作。建议患者从入口孔7观看位于出口孔10后面的远方对象(在图1上未示出)，或者观看漫散射机构11生成的斑点图。这时患者这样固定视线：使观看对象或斑点位于视野中心。此后，接通激光发射器2。借助观看通道5，成形光阑4给定了患者视线的方向，经光学成形器3成形的发射器2的辐射同时送到眼分度区3点钟和9点钟的两个位置，斑点距中心约14毫米。一次激光治疗的延续时间如同[1]的做法，由计时器给定(在图1上未示出)，一般为2到5分钟。治疗视网膜需要时还接入源8，其辐射借助反射镜9沿着观看通道5穿过入口孔7射向视网膜中心区。单独的计时器控制源8的工作(在图1上未示出)。预定时间到了以后，计时器关掉激光发射器2和源8。几个计时器的工作彼此独立。如果需要同步它们的工作，最好采用图3的结构方式，这里激光发射器2同时起源8的作用。藉助计时器通过电源和控制装置(在图1上未示出)控制激光发射器2和源8的工作不是本发明的特点，所以不对它加以限制。可以利用相应的快门(例如电光式的)在发射器2和源8输出处切断辐射线到眼睛分度区和视网膜中心区的输送。在使用双目结构装置(图2)时，光学装置的工作方式类似。区别在于每场治疗以前，为了把观看通道的位置摆到与自己瞳距一致的位置，患者需用调整装置(在图2上未示出)在相对轴6的横向方向移动和光阑4连接在一起的光学装置1。患者根据两个眼睛观察到的目标是否合为一体做判断。这时双眼的观看轴和光学装置1的光学轴6应完全重合。此后，上面描述的综合作用能够在患者的双眼同时实现。

为了证实发明实现的可能性和提供激光治疗眼调适器官病变的高效率，列举使用本发明装置的实例。

病人K，诊断10年进展性近视。无校正双眼视力0.1，散光-2.5Dptr为0.9。相对调适储量为-2.0Dptr。病人进行激光治疗一疗程10天。用1.3微米波长红外激光辐射单目镜作用于眼分度区3点钟和9点钟处。总剂量0.2J/cm²。照射分度区和同时通过用光阑准直出的观看通道观察激光斑点结构结合。

由于治疗相对调适储量增加到4.0Dptr。无校正双眼视力变为0.2，散光-2.0Dptr为1.0。

工业实用性

本发明可用于通过激光刺激睫状肌提高治疗眼睛调适器官病变的效率，改善眼睛的调适能力，视觉功能和视觉工作能力和降低治疗过程中的不舒适感和减少伴随的不良反应。此外，利用它能够实现激光治疗的综合作用：一方面穿过巩膜作用于睫状体和同时作用于视网膜中心区，促进脉络膜中的血液循环，提高视网膜和感觉器官整体功能，还能根据患者的具体情况优化治疗过程。

参考文献

1.用于治疗眼睛调适能力损伤的红外激光治疗仪，第8次“激光光学”会议和第15届国际干涉和非线性光学会议论文，1995年

2.氦氖激光器在眼功能研究和视力练习法治疗弱视和眼球震颤中的应用治疗方法介绍，俄罗斯卫生部，赫尔母哥尔茨医院

3.低能红外激光辐射在改善视网膜病人供血和提高眼功能中的应用，医生用治疗方法参考资料俄罗斯卫生部，赫尔母哥尔茨医院

4.专利RUN2092140，A61F9/00

Claims (25)

1.一眼科激光治疗装置，包括至少一个光学装置，其中装有激光发射器和用于激光辐射穿越巩膜作用于眼睛分度区的光学成形器，和用于在预定方向固定患者视线的装置，其特征在于，固定患者视线的装置是形成观看通道的视野限定器，光学成形器相对于观看通道轴线安装，使得在患者视线固定在观看通道的给定方向时，保证激光打在眼睛的分度区。

2.根据权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，形成观看通道的视野限定器是光阑。

3.根据权利要求2所述的激光治疗装置，其特征在于，光阑可在其平面上移动。

4.根据权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，它装有一个或几个所述的激光发射器，每个所述的激光发射器有一个光学成形器，保证激光辐射入射在眼睛对应的分度区上。

5.根据权利要求4所述的激光治疗装置，其特征在于，激光辐射作用于眼睛分度区相应部位的给定方向的光学成形器的轴线与观看通道的轴线不共线。

6.根据权利要求4所述的激光治疗装置，其特征在于，激光发射器是红外辐射发射器。

7.根据权利要求1的激光治疗装置，其特征在于，激光治疗装置装有使激光发射器和观看通道光耦合的装置，该光耦合的装置是辐射分流器，使激光辐射的相应部分作用在视网膜的中心区。

8.根据权利要求7所述的激光治疗装置，其特征在于，形成观看通道的视野限定器是光阑。

9.根据权利要求8所述的激光治疗装置，其特征在于，光阑能在其平面内移动。

10.根据权利要求7所述的激光治疗装置，其特征在于，辐射分流器是一由两个光耦合的半透明元件构成的系统，其中一个元件位于激光发射器轴线上，另一个元件位于观看通道轴线上。

11.根据权利要求7所述的激光治疗装置，其特征在于，它装有一个或几个附加的所述激光发射器，每个所述的激光发射器分别配有光学成形器，以保证激光入射在眼睛的相应分度区。

12.根据权利要求11所述的激光治疗装置，其特征在于，激光发射器是红外辐射发射器。

13.根据权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，该激光治疗装置装有作用于视网膜中心区的激光辐射源和保证辐射源和观看通道之间光耦合的耦合装置。

14.根据权利要求13所述的激光治疗装置，其特征在于，形成观看通道的视野限定器是光阑。

15.根据权利要求14所述的激光治疗装置，其特征在于，光阑能在其平面上移动。

16.根据权利要求13所述的激光治疗装置，其特征在于，它装有一个或几个补充的所述激光发射器，每个所述的激光发射器单独配有光学成形器，保证激光入射在眼睛的对应分度区。

17.根据权利要求16所述的激光治疗装置，其特征在于，给定激光辐射作用于眼睛的对应分度区方向的光学成形器的轴线和观看通道轴线不共线。

18.根据权利要求13所述的激光治疗装置，其特征在于，作用于视网膜中心区的激光源是可见光激光发射源，把该发射源和观看通道光耦合的耦合装置的结构是在患者视野上形成斑点随机干涉图象或有序干涉图象的结构形式。

19.根据权利要求13所述的激光治疗装置，其特征在于，作用于视网膜中心区的激光源是可见光激光辐射源，把该发射源和观看通道光耦合的耦合装置是安装在激光辐射源和观看通道轴上的半透明反射镜，位于激光辐射源和半透明反射镜之间的是在患者视野形成斑点随机干涉图象的漫散射机构。

20.根据权利要求13所述的激光治疗装置，其特征在于，作用于视网膜中心区的激光源是单独的可见光激光辐射源，光耦合该辐射源的耦合装置是另外引入激光治疗装置中的一散射屏，该散射屏位于患者的视野中。

21.根据权利要求13所述的激光治疗装置，其特征在于，作用于视网膜中心区的激光发射器和激光源是红外激光辐射源，将所述作用于视网膜中心区的激光源和观看通道光耦合的耦合装置是安装在激光源和观看通道轴上的半透明镜。

22.根据权利要求1所述的激光治疗装置，其特征在于，包括两个所述的光学装置，以及移动光学装置的相对位置使它们与患者瞳距一致的调整装置，其中，在每个光学装置中，光学成形器安装在与观看通道轴线成一定角度的位置上，如果患者视线固定在观看通道给定的方向，保证激光辐射落在眼睛的分度区。

23.根据权利要求22所述的激光治疗装置，其特征在于，该激光治疗装置装有为了作用于每只眼睛视网膜中心区的激光辐射源，以及用于此辐射源和两个光学装置的观看通道之间光耦合的耦合装置。

24.根据权利要求23所述的激光治疗装置，其特征在于，作用于视网膜中心区的激光辐射源是一单独的可见光激光辐射源，光耦合此辐射源的耦合装置是安装在患者视野中的另外引入该治疗装置的散射屏。

25.根据权利要求23所述的激光治疗装置，其特征在于，使用一由两个光耦合且隔开的反射镜构成的系统，使每个光学装置中的观看通道的光路为折线，所述反射镜中的一个朝向光学装置的入口孔，而另一个朝向其出口孔。

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