CN1310601A - 眼科激光治疗装置(实施方案) - Google Patents

Abstract

本发明属于眼科激光治疗装置,可以用于刺激睫状体的肌肉,并同时减小不良的副反应,所采用的方法是降低患者因把视线固定在基准方向线上产生的视觉紧张,这些基准方向线与患者用双眼观看的视轴的位置和会聚性符合。本装置包含两个光学单元1和1',每个单元中安装两个激光发射器2,激光器配有光学成形器3,其用途是使激光辐射穿过巩膜作用在眼睛的前度盘区的对应部位。每个单元的光轴上装有一个发光二极管光源4,在患者视野中生成光标,以治疗的过程中患者的视线固定在基准方向线5(5')上。为了改变基准方向线5和5'间的角度,光学单元1和1'安装在平台6上,并能够围绕相应的轴在经线平面上转动,然后固定在选定的位置上。平台6安装在导座7上,并可纵向移动。

Description

眼科激光治疗装置(实施方案)

技术领域

本发明属于医学技术，即眼科激光治疗装置。

技术水平

激光辐射作用的治疗效应一般与改善眼血管系统中的血液循环和直接对细胞进行生物刺激有关。这种效应表现为：例如，提高视觉清晰度，消除痉挛和减小视力的紧张度，从而减小由于近距视力工作加深近视的危险和眼睛的疲劳[1,2]。

利用比可见光[1]渗透深度更大的近红外谱辐射，激光辐射穿过巩膜的刺激作用更强。但是，利用红外辐射进行激光治疗，(由于看不见)出现感生辐射对准选定眼区的问题。这不仅对治疗的效果，而且对治疗的安全都重要：眼肌组织和视网膜的允许照射水平有量级之差。发明人之一参加的研究表明，如果在激光治疗的过程中，患者的视线保持在固定的基准方向线，这些问题有可能解决。

在已知的被当作原型机的眼科激光治疗装置[3]中，这些问题部分地得到了解决。这个装置包含固定在眼镜架上的两个相互平行的光学通道(光学单元)，每个单元里有激光发射器，在预定的时间内激光辐射穿过巩膜作用在眼睛前度盘区的两个部位；光源和光学成形器：以及电源和带定时器(设定激光作用时间)的控制单元。装置中的每个光学单元有一个光源(发光二极管)，形成发光的瞄准标记，患者的视线固定在这个标记上，从而给定基准方向。此时，光源和光学成形器的轴线重合。此外，该装置还有校准机构，上面安装着光学单元的激光发射器，光源和光学成形器，有可能相对轴线做横向位移。工作开始以前，患者借助于校准机构使两只眼睛分别观察到的观看图案重叠在一起。这时光学单元的轴线和眼睛的视轴一致，同时两个光学单元的平行轴之间的距离和患者的瞳距一致。在原型机中，这被用于保证激光辐射同时作用在两只眼睛前度盘区的选定部位上，并且采用这个办法简化激光治疗步骤和缩短操作时间。两个光源的观看图案的重叠被认为本装置做好了工作准备，于是可以接通两个单元的激光发射器。来自光源的光标记在激光发射器工作时(定时器给定时间间隔)同步闪烁，使患者视线保持在基准方向，从而保证激光辐射准确打在眼睛选定的部位上一为了作用在睫状体上，睫状肌在巩膜上的投影在3点钟和9点钟区域。

但是，原型机[3]长时间的应用表明它的可能性受到限制。虽然这个技术方案保证了激光治疗不可少的安全性，但是有时不能采用，因为视线保持在给定的基准方向线上使患者感到不舒适，某些类型患者有不良副作用，造成视觉的过度紧张。特别是高度近视患者和小孩。这些患者视觉过度紧张，在一系列情况下没有能力把两个闪烁光标(观看式样)重叠在一起。有时患者不由自主地“帮助”自己，试图调整光学单元之间的相互位置，使它们彼此的角度更合适自己，造成仪器结构的形变和晃动(在激光治疗过程中，患者用双手握着光学单元的支架)。这种视觉过度紧张实质上是对激光治疗的反作用，不仅降低治疗效果，而且增加产生不良的副反应的可能性。这个现象可以用眼睛的调节和聚焦功能之间存在着联系来解释，两只眼睛处于隔离状态时这种联系特别强。并且对于调节应力的每一个屈光度有一个固定的视轴会聚值，被称作会聚度与调节度的比值(AK/A)。不同患者的这个比值不同。近视患者的AK/A比值最大[4]。

原型机[3]的上述局限性与以下因素有关，它采用的技术方案不能建立适合患者个人特点的条件进行激光治疗，因为它把固定患者视线的可能性仅仅限制在彼此平行的基准方向线上。这是由于在该装置中要求光学单元相对位置平行，并且要求在光学单元中光源轴和光学成形器的轴线重合的结果。

发明的实质

从上述讨论引出本发明的解决方案，在实现红外辐射激光治疗时有必要把辐射对准眼睛选定区(前度盘区的部位)，本方案把患者的视线固定在符合患者个人特点的基准方向线上。成功地解决这个问题使得激光治疗效果提高，在治疗过程中患者的不适感降低，由于降低了患者为把视线保持在基准方向产生的视觉紧张，消除或大大地减少上述的不良副反应。

上面提出的任务的解决方案如下，在包含两个光学单元的激光治疗装置中，在每个光学单元中安装一个或几个带光学成形器的激光发射器(其激光辐射穿过巩膜作用在眼睛前度盘区的一个或几个部位)，光源(为了把患者的视线固定在基准方向，从而保证激光作用在眼睛的指定部位上)，这时光学单元安装在调整机构上，为了使它们的位置和患者的视轴位置一致，至少一个光学单元可相对它的轴线方向横向移动，依照本发明，上述光学单元之间有夹角，借助于光学单位中上述光源，给出的基准方向线之间也构成夹角，基准方向线构成的夹角区与患者用双眼观看时的视轴的会聚值一致。

本发明的实质基于作者提出的思想与每个患者个人特点相符，不仅考虑到固定患者的视线的基准方向线之间的距离，而且基准方向线间的夹角也应与患者用双眼观看时的视轴的会聚值一致。

为了保证激光辐射同时作用于每个眼睛的前度盘区的选定部位，必需使基准方向线之间的距离与瞳距一致。这个要求由患者来实现，借如在原型机中，助于调整机构患者把用两只眼睛分别看到的光源视觉图样融合在一起(即它们的重合)。

为了创造得到上述观看图样的重合的最舒适的条件，必须协调视轴的会聚值。为此，在得到图样重合和在一次治疗中保持重合的期间，仅要求患者做极少的观看和相应极低的眼睛紧张度。为了实现这样的条件，患者或按照治疗医生一眼科大夫的嘱咐做，或自己进行选择，依次使一系列装置的光源的观看图样重合，在这些装置中的光学单元之间有不同角度。为了让不同患者组简化这个选择，合理的做法是：在每一个装置中，上述基准方向线之间的角度从属于序列角度间隔中的一个，这些间隔的总合覆盖预定的角区。关于角度间隔选择的正确性，可由患者根据自己的感觉判断：在使光源的上述观看图样重合时，感到最轻松。

这样的选择可借助于一个通用装置进行，如果至少它有一个光学单元安装在调整机构上，能够在方位平面上转动和固定在选定的位置。在这种情况下，为了选择最舒适的(即要求调适器官紧张程度最低)由光学单元给定的视线基准方向线之间的角度区间，借助于相应的旋转机构，患者改变光学单元之间的角度，找到最佳角度以后利用适当的固定机构固定光学单元的位置。这种通用装置的优越性在于它可以包含大量功能，因为在每次激光治疗以前患者可以检验和调整光学单元之间的角度，为这次治疗选择对自己最舒适的条件。

使用带这种双目光学设计的装置表明，对于大部分患者，特别是对近视逐渐加深的少年，如果光学单元光源给出的基准方向彼此不平行，而是在视线方向构成角度，可以使视觉紧张度达到最低。对减小视觉紧张(与使双眼观看到的两个相隔不远的光标重合的必要性有关)有重大影响的该角度的最小值，对不同患者不一样。但是，从现有的临床经验得知，对于足够大量的有不同眼调适症状的患者，这个最小值应超过0.01弧度。

两个光学单元的基准方向线构成的汇聚角的最大值，可根据文献[4]列出的关于适应和聚焦之间关系的数据进行估算。对眼睛不同类型的折析度(远视，正常眼，近视)，适应度和聚焦之间的关系(对应工作区)在很大范围内变化。作为本装置的两个光学单元的基准方向汇聚角上限的评估值，可以取在观看物体时两只眼睛视轴的对应会交角的值，条件是物体到眼睛的距离和装置中使用的光源到眼睛的距离相等。在瞳距60mm，光源距离15cm时，基准方向会交角大约为0.4弧度。所以，基准方向线汇聚角的最大值可能是0.5弧度左右。

在给定角度范围内角度间隔值和它们的数量(例如，上述区是从0.01到0.5弧度)可根据实际经验确定。治疗不同的患者群，它们可有差别。例如，可能是同样宽度的间隔(例如，每0.1弧度5个间隔)。

选择角度间隔值时应当注意到，对每一个具体的患者，允许的基准方向线会聚角的最小值可能，根据患者眼睛适应器官的状态而变化。下面情况可部分地证明，在提高睫状肌功能的激光治疗疗程的进行过程中，利用装置[3]患者的不适和上面指出的不由自主的使装置扭曲的意向减弱。

应当指出，对某些类型斜视的患者，进行激光治疗最好应用视线基准线朝视线方向构成发散角的双目装置。在这种情况下，应用类似的讨论可以建立与用两只眼睛观察时视轴发散值(即负会聚)对应的视线基准方向线之间的角度可能变化范围。

到目前为止，在描述本发明的实质时，上面讲的给出光学单元视线的基准方向线的光源总在某一固定位置：位于它光学单元的光轴上或横向移动与光轴成一定角度。例如，光源可以位于相对光学单元光轴间夹角的分角线对称的位置。在这种情况下，每次通过调整光学单元之间的相应的角度，根据患者个人的特点，放置基准方向线之间对应角度。这时，激光发射器(例如，半导体激光器)在相应光学单元安装在这样的位置：光学成形器(例如透镜)成形的辐射束的方向与该单元给定的基准方向线构成需要的角度，使光束打在眼睛度盘区部位(例如，3点钟或9点钟)并在它上面生成预定尺寸的束斑(例如，直径2-3mm)。根据束班中心相对眼睛视轴的横向位移值和离激光发射器的距离，计算这个角度。当利用一个激光器照射眼睛多个部位时，这个激光发射器的光学成形器包含束分流器(例如，光纤)和透镜，它们的轴的方向与上述的基准方向线构成对应的角度。在这种情况下很明显，不管是每个眼睛同时照射区的数目，它们的位置，还是使用激光器的数量和光学成形器的具体结构都不限制发明的实质，实质在于上述的基准方向线间的角度与患者用双眼观看时视轴的会聚度协调一致。

应当指出，这种一致性也能够应用另外的方法达到：在固定光学单元之间的角度的同时，调整光源的对应位置。这个做法实际上构成本发明思想的另外一个实施方案，在这个方案中这样解决上述的任务：在包含两个光学单元的眼科激光治疗装置中，每个单元里安装一个或几个带光学成形器的、用于激光辐射穿过巩膜作用于眼睛前度盘区的一个或几个部位的、激光发射器，将患者视线固定在基准方向线上和藉此保证所述的激光作用在眼睛上述部位的光源，同时，光学单元安装在调整机构上，至少一个光学单元可以相对它的轴线横向移动，以使它们的位置同患者的视轴位置一致，根据本发明，至少有一个光学单元的光源相对它的光轴可横向移动这样的距离：使光学单元中借助上述光源给定的基准方向线之间的角度范围与患者用双眼观看时视轴会聚度的角度范围达到一致。

在这个方案中，如果上述基准方向线之间的角度在包括上述角度的范围之内，光学单元本身的位置不重要。例如，光学单元可以平行也可以彼此成一定角度(例如0.1弧度)。前面叙述的观点，诸如用于不同患者组的角度间隔大小和数量，角度范围的大小，一只眼睛同时被照射的数量和照射位置，激光发射器的数量和激光器不同使用各种方案采用的光学成形器的具体结构等，均完全适用于这个方案。

这个方案的特点是采用另外的方法改变上述视线的基准方向线之间的角度：上述光源和至少一个光学单元中的一个或几个带光学成形器的激光发射器可以一起相对它的光轴横向移动并固定在选定的位置上。

显然，在这样的光学单元中，为了在它们一起移动时其相互位置不变，一个或几个激光辐射发射器应当安装在一个带光源的移动装置上(例如，安装在一个平台上，该平台沿着导向器相对光学单元的横向轴移动)，保证激光辐射落到预选的眼区。

对本发明的实质和它的实施方案的分析说明，描述本发明申请的眼科激光治疗装置主要特征的选择是有根据的，与众不同的特征证明它符合发明申请有关于新颖性的专利性的条件。

同时，从技术水平分析可知，作者提出的使激光辐射对准眼睛治疗区的方案能提高治疗效率，减小治疗过程中的不舒适和降低产生不良反应的危险，这个方法在本技术领域和相邻技术领域的其他方案中都未曾应用过。由此可以断定，本发明申请符合发明高度的专利性的条件。

附图的简述

以下用具体实施例说明上述发明实质。

图1是眼科激光治疗装置方案之一的示意图。

发明的实施方案

本装置包含两个光学单元1和1′，其中每一个单元有两个激光发射器2(半导体激光器)，其中每一个激光发射器带一个光学成形器3(安装在发射器轴线上的透镜)，其作用是使激光辐射穿过巩膜作用到眼睛前度盘区(象征性地示出)相应的部位(3点钟或9点钟-在图1上未示出)。此外，每个光学单元1(1′)的光轴上安装有发光二极管光源4，用于在患者视野中生成光标，以便在激光治疗的过程中患者把视线固定在基准方向线5(5′)上。激光发射器2安装在通过基准方向线5和5′的方位平面上，相对于相应的方向线5(5′)对称，它们的光轴(在图1上未示出)与这个方向线之间有0.1弧度量级的角度，采用这个方法保证所述的激光治疗作用发生在上述眼区。为了对基准方向线5和5′之间的角度做适当的调整，光学单元1和1′安装在平台6上，平台6可围绕相应的轴(在图1上未示出)在方位平面上转动并固定在选定的位置上。平台6本身安装在导向器7上，可沿着导向器纵向移动(对光学单元1的轴来说是横向)，目的是使光学单元1和1′的位置与患者视轴的位置一致，然后固定在选定的位置。安装在导向器7上的两个平台6组成本装置的调整机构。和原型机一样，本装置的组成中还包含有电源和控制单元(图1上未示出)，该单元与光源4和光学单元1和1′的激光发射器2连接，电源和控制单元还带一个定时器。

本专利申请的装置这样工作。在一次激光治疗之前，光学装置1和1′放在初始位置上：二者之间的角度最小(例如，绝对值0.01弧度)。既然在本发明的这个实施例中，光源4安装在光学单元1和1′的光轴上，基准方向线5和5′在方位平面上也成这样的角度。医生借助于适当的移动手段(例如，螺丝对-在图1上未示出)，沿着导向器7移动一个或两个平台6，改变二者的相对位置，直到光学单元1和1′之间的距离与预先测得的患者瞳距一致。在这种情况下，患者观看到的两个光源4的视觉标样应当会合成为一个。如果安放好1和1′的相对位置以后，两个视觉标样没有合在一起或者这样的会合使眼睛调适器官非常紧张，那么患者藉助于适当的旋转手段(例如螺丝对-图1未示出)，逐渐调整光学单元1和1′之间的角度(或者基准方向线5和5′之间的角度)，直到两个光源4的视觉标样达到上述的重合。两个视觉标样的重合证明基准方向线5和5′之间的角度间隔与患者用两只眼睛观看时视轴的会聚值达到一致。之后，藉助于适当的固定器把光学单元1和1′固定在选好的位置。

在上述整个调整步骤进行期间，发光二极管光源4连续发光。这个步骤完成以后，保证对应的激光辐射器2的辐射对准每只眼睛前度盘区部位(3点钟和9点钟)。此后，藉助于电源和控制单元，激光辐射器2按定时器给定的时间接通。在这段时间内，为了减轻患者把视线固定在基准方向线5和5′上，光源4转到闪烁工作方式。经过这段时间以后，电源和控制单元自动关闭两个光学单元1和1′的激光发射器2，光源4转到发光的连续工作状态并发送一个音频信号，以此通知患者。一次治疗结束之后，各单元恢复到初始状态，本装置准备好接待下一个患者。既然实现本发明的上述实施方案利用已知的工业生产的元器件，可以得出结论，本发明符合专利性中关于工业实用性的要求。

本装置的上述实施方案同时不能看作本专利申请发明的限制。它仅是举例说明，使得能够更好地理解它的实质，而发明实质在权利要求书中最充分地描述。

下面提供本发明装置具体应用的一个实例。

病人A.,10岁。诊断一进行性轻度近视。双眼无矫正视力0.1，散光-0.3Dptr(屈光度)，视觉清晰度是0.9，相对适应余量-0.5Dptr。病人进行激光治疗一个疗程，10天期间10次，应用双目激光治疗装置。波长1.3微米红外激光辐射作用在眼睛前度盘区3点钟和9点钟处。每次治疗单眼睫状肌辐照总剂量约为0.2J/cm²。治疗结果相对适应余量增加到-2.5Dptr。无矫正视力变为0.2，散光-2.5Dptr，视觉清晰度1.0。为了在两个光学单元中的光源的观看标样重合，病人需要把基准方向线之间的角度放置在0.09弧度。在这个条件下，整个治疗在病人舒适状态下进行，视觉不紧张。

引用的例子证明本申请的发明可以实施，利用它能在降低病人的视觉紧张和不舒适的同时，提高激光治疗眼睛适应器官病症的效率。

工业实用性

本发明可以用于刺激睫状肌，为了提高治疗适应器官病症效率，降低在治疗过程中的视觉疲劳和不舒适，以及通过降低患者的视觉紧张而减小不良副反应。此视觉紧张是因为患者需将视线固定在基准方向线上，使基准方向线与患者用双眼观看时眼睛视轴的位置和会聚度一致而产生的。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1．一种眼科激光治疗装置，包括两个光学单元，其中的每个光学单元有一个或几个带光学成形器的激光发射器，用于使激光辐射穿过巩膜作用于眼睛的前度盘区的一个或几个部位，还装有一个用以把患者的视线固定在基准方向线上的装置，从而保证所述的作用发生在上述的眼区，还有一个调节机构用于相互移动光学单元，使光学单元的位置与患者眼睛的视轴位置一致，其特征在于所述的光学单元的安装调整到彼此有一个角度，把基准方向线和患者用双眼观看时视轴方向协调到一个确定的角度范围之内。

2．根据权利要求1所述的眼科激光治疗装置，其特征在于，所述光学单元安装成可在一个方位平面内转动。

3．根据权利要求1所述的眼科激光治疗装置，其特征在于，在每个光学单元中，用以把患者的视线固定在基准方向线上的装置安装成可在一个垂直于该光学单元光轴的平面中移动。

4．一种眼科激光治疗装置包含两个光学单元，每个光学单元有一个或几个带光学成形器的激光发射器，用途是使激光辐射穿过巩膜作用在眼睛的前度盘区的一个或几个部位，还装有一个装置用以把患者的视线固定在基准方向上，从而保证所述的作用发生在上述的眼区，还有一个调节机构用于相互移动光学单元，使它们的位置与患者眼睛的视轴位置一致，其特征在于，在每个光学单元中，用于视线固定的装置相对于该光学单元光轴横向移动一定的距离，把基准方向线和患者用双眼观看时视轴方向协调到一个确定的角范围内。

5．根据权利要求4所述的眼科激光治疗装置，其特征在于，在每个光学单元之中，所述激光发射器和视线固定装置安装成可在一个垂直于该光学单元光轴的平面内协调位移。

Claims (7)

1．眼科激光治疗装置包括两个光学单元，其中的每个光学单元有一个或几个带光学成形器的激光发射器，用于使激光辐射穿过巩膜作用于眼睛的前度盘区的一个或几个部位，还装有光源用以把患者的视线固定在基准方向线上，从而保证所述的作用发生在上述的眼区，还有光学单元安装在调节机构上，至少其中的一个单元可相对它的轴做横向移动，使光学单元的位置与患者眼睛的视轴位置一致，其特征在于所述的光学单元的安装调整到彼此有一个角度，在这个角度下，由光学单元中的上述光源给定的基准方向线之间的角度范围和患者用双眼观看时视轴的会聚度在同一角度范围之内。

2．根据权利要求1所述的眼科激光治疗装置，其特征在于为了适当调节上述视线基准方向线之间的角度，至少有一个光学单元可在方位平面上转动并固定在选定的位置上。

3．根据权利要求1所述的眼科激光治疗装置，其特征在于每个光学单元中的光源安装在光学单元的光轴上。

4．根据权利要求1所述的眼科激光治疗装置，其特征在于每个光学单元中的光源相对于光学单元的光轴移动，与光轴成一定的角度。

5．眼科激光治疗装置包含两个光学单元，每个光学单元有一个或几个带光学成形器的激光发射器，用途是使激光辐射穿过巩膜作用在眼睛的前度盘区的一个或几个部位，还装有光源，用以把患者的视线固定在基准方向上，从而保证所述的作用发生在上述的眼区，还有光学单元安装在调节机构上，至少其中的一个单元可相对它的轴线横向移动，使它们的位置与患者眼睛的视轴位置一致，其特征在于至少一个光学单元的光源相对它的光轴能横向移动一定的距离，在这个距离上，由这些光学单元中上述的光源给定的基准方向线之间的角度范围和患者用双眼观看时视轴的会聚度之值在同一角度间隔之内。

6．根据权利要求5所述的眼科激光治疗装置，其特征在于为了适当调节上述的视线基准方向线之间的角度，所述的光源和至少有一个光学单元的带有光学成形器的一个或几个激光发射器能相对光学单元的光轴一起横向移动，并固定在选定的位置上。

7．根据权利要求5所述的眼科激光治疗装置，其特征在于所述的光学单元安装彼此平行。