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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell Lasersysteme. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung Laserstrahlbereitstellungssysteme
zur gleichzeitigen Erzeugung einer Vielzahl von Brennpunkten von
einer einzigen Laserquelle. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere,
jedoch nicht ausschließlich,
verwendbar zur Erzeugung einer Vielzahl von Laserbrennpunkten, die
zur Durchführung
refraktiver Operationen geeignet sind.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Beim
herkömmlichen
LASIK-Verfahren wird zunächst
ein Hornhautlappen mit einem Mikrokeratom erzeugt. Dann wird der
Lappen aufgeklappt, um stromales Gewebe freizulegen. Sobald das
stromale Gewebe freigelegt ist, wird es unter Verwendung eines Excimer-Lasers
photoabgetragen (photoablated). Nach der Photoabtragung (photoablation)
wird der Lappen wieder auf der Hornhaut positioniert und die Hornhaut
kann verheilen. Das Ergebnis ist eine umgeformte Hornhaut. Durch
das Umformen der Hornhaut auf diese Weise können Sehschwächen des
Patienten korrigiert werden. Es gibt jedoch verschiedene Nachteile,
die mit der Verwendung eines Mikrokeratoms zur Erzeugung des Lappens
verbunden sind. Zum einen ist die Verwendung eines Mikrokeratoms
arbeitsintensiv. Außerdem
hängen
die bei Verwendung eines Mikrokeratoms erzielten Ergebnisse in starkem
Maße vom
Geschick des Operateurs ab. Schließlich ist die Form des freigelegten stromalen
Gewebebettes, welche sich aus der Verwendung eines Mikrokeratoms
ergibt, grundsätzlich auf
flache Oberflächen
begrenzt. Wegen dieser Nachteile ist die Entwicklung neuer Techniken
zur Erzeugung von Hornhautlappen lohnenswert.
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Eine
Technik zur Erzeugung von Hornhautlappen, welche breite Akzeptanz
gewinnt, schließt die
Verwendung eines gepulsten Lasterstrahls ein, um das stromale Gewebe
zu photoalterieren. Bei dieser Technik wird ein gepulster Laser
unter der vorn liegenden Oberfläche
der Hornhaut auf einen Brennpunkt innerhalb des Stromas fokussiert.
Beispielsweise kann ein gepulster Lasterstrahl, der eine Pulsfrequenz
von ungefähr
4 kHz mit Pulslängen
so lang wie einige Nanosekunden oder so kurz wie nur einige Femtosekunden
zur unterflächigen
Photoalteration von Bindegewerbe verwendet werden. Für eine gewöhnlicherweise
verwendete Brennpunktgröße von ungefähr 10 μm im Durchmesser
kann eine typische Laserquelle eine durchschnittliche Pulsenergie
von ungefähr
60 μJ am
Brennpunkt erzeugen. Diese Energie (60 μJ) geht weit über die
Energie hinaus, die zur Photoalteration des stromalen Gewebes benötigt wird.
Im Konkreten werden nur ungefähr
2 μJ zur Photoalteration
des stromalen Gewebes benötigt, wobei
ungefähr
5 μJ optimal
sind. Wenn nur ein einziger Brennpunkt verwendet wird, wird folglich
die meiste Energie, die bei einer typischen gepulsten Laserquelle
verfügbar
ist, verschwendet.
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Es
wird nun ein beispielhafter Lappen für ein LASIK-Verfahren betrachtet,
der einen Durchmesser von ungefähr
10 mm aufweist. Für
diesen Lappen wird die Photoalteration von ungefähr 200.000 stromalen Punkten
benötigt.
Anders ausgedrückt,
werden ungefähr
200.000 Pulse benötigt,
wobei jeder Puls eine durchschnittliche Energie von ungefähr 5 μJ aufweist.
Diesem Beispiel folgend würden
für einen
4 kHz Laser, der einen einzigen Brennpunkt verwendet, etwa 50 Sekunden
benötigt
werden, um einen 10 mm Lappen zu erzeugen. Es ist einzusehen, dass
Verfahren, die diese Zeitdauer (d.h. 50 Sekunden) benötigen, eine
Zahl ernsthafter Probleme aufwerfen. Ein Problem lang andauernder
Verfahren ist die Augenbewegung. Um die Augenbewegung zu überwinden,
wird häufig
eine Augeneinspannung verwendet. Leider kann die Einspannung des
Auges über
lange Zeitspannen Beschwerden beim Patienten verursachen. Ein weiteres
Problem, das mit langen Verfahrensdauern verbunden ist, bringt der
Lidschlag des Patienten mit sich. Jedes Mal, wenn der Patient einen
Lidschlag ausführt,
wird ein neuer Tränenfilm
auf die vorn liegende Oberfläche
der Hornhaut aufgetragen. Jeder Tränenfilm beeinflusst den Strahlengang
des Laserstrahls auf eine geringfügig andere Weise, wodurch die
Genauigkeit der Operation beeinflusst wird. Daher ist es erstrebenswert,
das gesamte Verfahren wenn möglich
mit einem einzigen Tränenfilm
durchzuführen.
Typischerweise sind 10 Sekunden in etwa die maximale Zeit, die ein
Patient das Blinzeln unterdrücken
kann, weshalb es erstrebenswert ist, das gesamte Verfahren in weniger
als etwa 10 Sekunden abzuschließen.
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Bei
allen chirurgischen Verfahren ist eine Beschädigung von Nicht-Ziel- (d.h.
Kollateral-) gewebe zu vermeiden. Während der Photoalteration von
Zielgewebe wird benachbartes (Nicht-Ziel-) Gewebe erwärmt. Eine
gewisse Erwärmung
des Nicht-Zielgewebes
kann ohne Beschädigung
des Nicht-Zielgewebes hingenommen werden. Für stromales Gewebe kann ohne
langfristige Zellbeschädigung
im Konkreten ein Temperaturanstieg von etwa 3°C toleriert werden. Temperaturanstiege
von zwischen etwa 8°C
und 23°C
können
im Gegensatz dazu zu Gewebeschrumpfung, Zelldenaturierung, Rückgang der
Zellfunktion und Koagulation führen.
Wesentlich für
die vorliegende Erfindung ist, dass wenn vielfache Brennpunkte zum
gleichzeitigen Photoalterieren von Gewebe verwendet werden, ein
minimaler Abstand zwischen benachbarten Brennpunkten erforderlich ist,
um eine Beschädigung
von Nicht-Zielgewebe durch die während
der Photoalternation erzeugte Wärme
zu verhindern.
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Angesichts
des Voranstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Lasersystem anzugeben, das für
Zwecke der schnellen Photoalteration von stromalem Gewebe geeignet
ist ohne kollaterales Gewebe auf schädliche Temperaturen zu erwärmen. Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gepulstes
Lasersystem anzugeben, das eine Vielzahl von beabstandeten Laserbrennpunkten
erzeugen kann, wobei jeder Brennpunkt eine geeignete Pulsenergie
aufweist, um die Photoalteration von stromalem Gewebe durchzuführen. Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lasersystem
anzugeben, das einen gepulsten Laserstrahl in eine Vielzahl von
Laserbrennpunkten partitioniert, die einen geeigneten Abstand zwischen
den Brennpunkten aufweisen, um die während der Photoalteration erzeugte
Wärme ableiten
zu können,
wodurch eine Wärmebeschädigung an
Nicht-Zielgewebe verhindert wird. Es ist noch eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein gepulstes Lasersystem mit vielfachen
Brennpunkten anzugeben, das ungefähr 200.000 Punkte innerhalb des
Stromas in weniger als ungefähr
10 Sekunden photoalterieren kann. Es ist noch eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein gepulstes Lasersystem mit vielfachen
Brennpunkten anzugeben, das ein gesamter 10 mm Hornhautlappen während der Zeitspanne
zwischen den Lidschlägen
des Patienten (d.h. in weniger als ungefähr 10 Sekunden) schnell photoalterieren
kann. Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Lasersystem und ein Verfahren für dessen Verwendung anzugeben, welche
relativ leicht zu bedienen, einfach zu implementieren und vergleichsweise
kosteneffektiv sind.
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Die
veröffentlichte
internationale Anmeldung Nr. WO 9953992 offenbart ein Lasersystem
zum verbesserten Laserformen (laser sculpting) eines Bereichs eines
Materials, welches die Projizierung einer Vielzahl von teilweise überdeckenden
Strahlen auf den Bereich umfasst. Die Position und die Form der überdeckenden
Strahlen kann genau gesteuert werden. Die zweiteilige Form des Patentanspruchs
1 basiert auf dieser Druckschrift.
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Die
veröffentlichte
internationale Anmeldung Nr. WO 9403134 gibt ein optisches System
zur Verwendung bei photo-thermal-keratoplastischen Verfahren an.
Ein bewegliches multifacettiertes Prisma wird verwendet, um eine
Vielzahl von räumlich
getrennten Strahlen zu erzeugen, von denen dann jeder auf einen
Punkt auf einer fokalen Oberfläche
fokussiert wird, die mit der Oberfläche eines menschlichen Auges übereinstimmt.
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Das
US Patent Nr. 6,155,684 offenbart ein System zum Vorabgleichen der
refraktiven Eigenschaften eines Auges. Der Strahl, der von der Netzhaut
reflektiert wird, wird in eine Vielzahl einzelner Strahlen durch
eine Linsenanordnung getrennt und mittels eines Computers analysiert,
um ein Schärfenabbild
des Auges zu ermitteln.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Lasersystem zur Erzeugung einer
Vielzahl von Brennpunkten zur Verwendung bei einem Augenlaserverfahren, wobei
das System umfasst: ein Mittel zur Erzeugung eines gepulsten Laserstrahls,
ein Mittel zum Partitionieren des gepulsten Laserstrahls, um eine
Vielzahl von Strahlen zu erzeugen, ein Mittel zum Fokussieren der
Vielzahl von Strahlen, um eine Vielzahl von Brennpunkten zu erzeugen,
die als ein Cluster angeordnet sind, und ein Mittel zum Scannen
des Clusters, um die Vielzahl von Brennpunkten in dem Cluster während des
Verfahrens innerhalb des Auges gleichzeitig zu bewegen, dadurch
gekennzeichnet, dass das Mittel zum Partitionieren einen aktiven Spiegel
aufweist, der ungefähr
40.000 aktive Facetten aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System zum Partitionieren
und Fokussieren eines Laserstrahls auf einer Vielzahl von Brennpunkten,
um gleichzeitig das Hornhautgewebe an einer Vielzahl von Stellen
zu photoalterieren. Die Vielzahl von Brennpunkten kann durch die
Hornhaut als eine Gruppe gescannt werden, um eine vorbestimmte Menge
des unterflächigen
Hornhautgewebes schnell und sicher zu photoalterieren. Bei der vorliegenden Erfindung
umfasst das System eine Laserquelle, die einen gepulsten Laserstrahl
(im Folgenden als Hauptstrahl bezeichnet) erzeugen kann, der eine Pulsfrequenz
von ungefähr
4 kHz und eine durchschnittliche Pulsenergie von ungefähr 60 μJ aufweist.
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Der
aktive Spiegel, der ungefähr
40.000 aktive Facetten aufweist, kann dazu verwendet werden, den
Hauptstrahl in sieben divergierende Strahlen zu partitionieren.
Die divergierenden Strahlen werden von dem aktiven Spiegel auf eine
kollimierende Linse gelenkt, um die Strahlen auf parallele Strahlengänge zu bringen.
Als nächstes
werden die kollimierten Strahlen auf ein paar von Staffellinsen
gelenkt, die wie ein Teleskop angeordnet sind, um die kollimierten Strahlen
zu vergrößern.
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Sobald
die Strahlen vergrößert sind,
werden sie auf eine Schnittlinse gelenkt, um jeden der Strahlen
auf einen einzelnen Brennpunkt zu fokussieren. Auf diese Weise wird
eine Gruppe (oder ein Cluster) von Brennpunkten gebildet. Bei der
vorliegenden Erfindung wird ein Scanner bereitgestellt, um das Cluster
von Brennpunkten als eine Gruppe durch die Hornhaut zu bewegen.
Der Scanner ist vorzugsweise zwischen den Staffellinsen angeordnet,
die die kollimierten Strahlen vergrößern.
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Eine
Vielzahl von Brennpunkten, die zur unterflächigen Photoalteration des
stromalen Gewebes geeignet ist, wird erzeugt, wobei jeder Brennpunkt eine
durchschnittliche Pulsenergie von ungefähr 5 μJ aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
neuen Merkmale dieser Erfindung sowie die Erfindung selbst werden
sowohl bezüglich
ihrer Struktur als auch ihrer Funktion am besten aus den beiliegenden
Zeichnungen in Verbindung mit der beiliegenden Beschreibung verstanden
werden, in denen bei denen ähnliche
Bezugsziffern sich auf ähnliche
Teile beziehen und in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Patienten ist, der mit einem gepulsten
Laser gemäß der vorliegenden
Erfindung behandelt wird,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Auges ist,
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3 eine
Querschnittsansicht eines Abschnitts der Hornhaut des Auges, wie
entlang der Linie 3-3 in 2 zu sehen, ist, welche die
anatomischen Schichten der Hornhaut zeigt und ein exemplarisches
Volumen von stromalem Gewebe, das gemäß den Verfahren der vorliegenden
Erfindung entfernt werden kann, um eine refraktive Veränderung an
der Hornhaut zu bewirken,
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4 ein
schematisches Diagramm eines Lasersystems abweichend von der vorliegenden
Erfindung ist, das eine Linsenanordnung und eine Feldlinse aufweist,
um eine Vielzahl von divergierenden Strahlen zu erzeugen,
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5 eine
Draufsicht auf eine Linsenanordnung zur Verwendung bei dem System
von 4 ist,
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6 ein
Diagramm ist, das eine bevorzugte Anordnung von Brennpunkten für das Lasersystem der
vorliegenden Erfindung zeigt,
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7 eine
vergrößerte Draufsicht
auf einen Abschnitt der Hornhaut eines Auges ist, welche die Bewegung
eines Clusters von Brennpunkten während eines chirurgischen Verfahrens
zeigt, wobei die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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8 eine
Querschnittsansicht wie in 3 ist, nachdem
ein Hornhautlappen unter Verwendung eines Lasersystems gemäß der vorliegenden
Erfindung eingeschnitten und aufgeklappt worden ist, und
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9 ein
schematisches Diagramm eines Lasersystems gemäß der vorliegenden Erfindung
ist, das einen aktiven Spiegel zur Erzeugung einer Vielzahl von
divergierenden Strahlen aufweist.
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BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Bezugnehmend
zunächst
auf 1 wird ein Lasersystem 10 zum Durchführen eines
Laserverfahrens an dem Auge 12 eines Patienten 14 gezeigt. Wie
gezeigt, wird das Auge 12 des Patienten 14 ausgerichtet,
um eine Vielzahl von gepulsten Laserstrahlen von dem Lasersystem 10 zu
empfangen. Wie untenstehend ausführlich
beschrieben, werden eine Vielzahl von gepulsten Laserstrahlen, die
vorzugsweise im Wesentlichen entlang der Achse 16 zentriert
sind, durch das Lasersystem 10 auf Brennpunkten innerhalb
des Auges 12 des Patienten 14 fokussiert, um stromales
Gewebe zu photoalterieren. Die Photoalteration kann durchgeführt werden,
um einen Lappen zu erzeugen, der für ein LASIK-artiges Verfahren
geeignet ist, um eine refraktive Veränderung in der Hornhaut zu
bewirken, um einen Durchgang oder einen Drainage-Kanal in dem Auge 12 zu
schaffen oder um eine beliebige andere Art eines in der einschlägigen Technik
bekannten chirurgischen Verfahrens ganz oder teilweise zu bewirken,
das entweder den Einschnitt oder die Entfernung von okularem Gewebe
erfordert.
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2 zeigt
die anatomische Struktur des menschlichen Auges 12 umfassend
die Hornhaut 18, die Pupille 20, die Iris 22 und
die Sklera 24. In 3 ist zu
sehen, dass die Hornhaut 18 fünf anatomisch definierbare
Schichten von Gewebe umfasst. In einer von vorn nach hinten gehenden
Richtung sind die Gewebeschichten der Hornhaut 18 in 3:
das Hornhautepithel 26, die Bowman's Membran 28, das Stroma 30,
die Decement's Membran 32 und
das Endothel 34. Das Stroma 30 ist von diesen
die dickste Schicht und enthält
das stromale Gewebe, das von genereller Bedeutung für die vorliegende
Erfindung ist. Insbesondere wird die Entfernung oder Zerstörung des
stromalen Gewebes als eine wirksame Möglichkeit angesehen, um die
Hornhaut 18 umzuformen und dadurch eine refraktive Veränderung
der Hornhaut 18 zu bewirken. Zusätzlich erfordert die Erzeugung
eines Lappens, der zur Verwendung bei einem typischen LASIK-Verfahren
geeignet ist, den Einschnitt von stromalem Gewebe.
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Bezugnehmend
nun auf 4 ist ein Lasersystem 10 ähnlich dem
System der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie gezeigt, umfasst
das Lasersystem 10 eine Laserquelle 36 zur Erzeugung
eines gepulsten Laserstrahls 38. Für Zwecke der vorliegenden Erfindung
weist ein gepulster Laserstrahl 38 vorzugsweise physikalische Charakteristika ähnlich denen
der gepulsten Laserstrahlen auf, die von einer gepulsten Laserquelle
erzeugt werden, wie sie generell in dem US Patent Nr. 4,764,930
offenbart und beansprucht werden, welches Josef F. Bille u.a. für eine als „Multiwavelength
Laser Source" benannte
Erfindung erteilt worden ist. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt
weiterhin die Verwendung eines gepulsten Laserstrahls 38,
der eine Pulsfrequenz von ungefähr
4 kHz aufweist, mit Pulsdauern so lang wie einige Nanosekunden oder
so kurz wie nur einige Femtosekunden. Der gepulste Laserstrahl 38 weist
vorzugsweise Pulse mit Dauern zwischen ungefähr zehn Femtosekunden und fünf Pikosekunden
(10 fsec – 5
psec) und eine Wellenlänge
länger
als ungefähr
neunhundert Nanometer (900 nm) auf. Der gepulste Laserstrahl 38 weist
zudem vorzugsweise eine Fluenz von weniger als hundert Joule pro
Quadratzentimeter (< 100
J/cm2) auf. Mit diesen Charakteristika kann
der gepulste Laserstrahl auf einen Brennpunkt fokussiert werden,
der einen Durchmesser von ungefähr
zehn Mikrometern (10 μm)
aufweist, der eine durchschnittliche Pulsenergie von ungefähr sechzig
Mikrojoule (60 μJ)
aufweist.
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Bezugnehmend
nun mit Querverweisen auf die 4 und 5 ist
zu sehen, dass der Laserstrahl 38, der von der Laserquelle 36 erzeugt
wird, in eine Linsenanordnung 40 gelenkt wird, die sieben Linsen 42a–g aufweist.
Es ist zu verstehen, dass die sieben Linsen 42a–g den Laserstrahl 38 in
sieben voneinander getrennte Strahlen partitionieren, von denen
drei (d.h. die Strahlen 44a–c) in 4 gezeigt sind.
Wie in 5 gezeigt, ist die Linsenanordnung 40 vorzugsweise
so aufgebaut, dass sie sechs Linsen 42a–f aufweist, die um einen Kreis
angeordnet sind, so dass die eine zentrale Linse 42g umgeben. Die
Linsen 42a–f
weisen vorzugsweise einen Durchmesser 41 von ungefähr zwei
Millimetern (2 mm) auf und sind – wie gezeigteng innerhalb
eines Kreises gepackt, der einen Durchmesser 43 von ungefähr sechs
Millimetern (6 mm) aufweist. Von der Linsenanordnung 40 werden
die Strahlen 44a–c
zunächst
in eine negative Feldlinse 46 gelenkt, um die Strahlen 44a–c auseinander
laufen zu lassen, wodurch die divergierenden Strahlen 48a–c erzeugt
werden. Von der Feldlinse 46 werden die divergierenden
Strahlen 48a–c
auf eine kollimierte Linse 50 gelenkt, um die sieben Strahlen
auf parallele Strahlengänge
zu bringen. Als nächstes
werden die kollimierten Stahlen 52a–c durch eine Staffellinse 54 und
eine Staffellinse 56 zur Vergrößerung gelenkt. Wie gezeigt,
sind die Staffellinsen 54, 56 als Teleskop angeordnet,
um die kollimierten Strahlen 52a–c zu vergrößern. Die Staffellinsen 54, 56 sind
vorzugsweise konfiguriert, um die kollimierten Strahlen 52a–c mit
einer Vergrößerung von
ungefähr
8:1 zu vergrößern.
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Weiterhin
bezugnehmend auf 4 ist zu sehen, dass die vergrößerten Strahlen 58a–c nach dem
Passieren durch die Staffellinsen 54, 56 auf eine fokussierende
Linse 59 (d.h. eine Schneidelinse) gelenkt werden, um jeden
der vergrößerten Strahlen 58a–c auf einen
einzelnen Brennpunkt 60a–c zu fokussieren. Unter Querverweis
nun auf die 4 und 6 ist zu
sehen, dass ein Cluster 61 von sieben Brennpunkten 60a–g hergestellt
ist. Wie die Linsenanordnung 40 (in 5 gezeigt)
ist das Cluster 61 von Brennpunkten 60a–g vorzugsweise
mit sechs Brennpunkten (60a und 60c–g) ausgestattet,
die gleichmäßig um einen
Kreis verteilt sind, wobei der siebte Brennpunkt 60b in
der Mitte des Kreises positioniert ist. Die Brennpunkte 60a–g, die
einen Durchmesser 62 von ungefähr 10 Mikrometern (10 μm) aufweisen, werden
vorzugsweise durch das Lasersystem 10 ausgebildet und weisen
eine durchschnittliche Energie von ungefähr fünf Mikrojoule (5 μJ) auf, wobei
jeder Brennpunkt erzeugt wird, der für die Photoalteration von stromalem
Gewebe geeignet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
werden die sechs Brennpunkte (60a und 60c–g) weiterhin
in einem Kreis angeordnet, der einen Durchmesser 64 von
ungefähr
ein hundert Mikrometern (100 μm)
aufweist, wodurch gewährleistet
ist, dass jeder Brennpunkt 60a–g von den verbleibenden Brennpunkten 60a–g mit einer
Distanz 66 von mindestens ungefähr zwanzig Mikrometern (20 μm) beabstandet
ist. Dieser Abstand stellt eine ausreichende Wärmeableitung während der
Photoalteration sicher, wodurch eine Wärmebeschädigung von Nicht-Zielgewebe
vermieden wird.
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Bezugnehmend
nun auf 4 ist zu sehen, dass ein Scanner 68 vorzugsweise
zwischen der Staffellinse 54 und der Staffellinse 56 angeordnet
ist. Bei der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiger in der einschlägigen Technik
bekannter Scanner für
die Steuerung der Bewegung einer Vielzahl von Laserstrahlen verwendet
werden. Querverweisend nun auf die 4 und 7 ist
zu sehen, dass der Scanner 68 bereitgestellt ist, um das
Cluster 61 von Brennpunkten 60 durch die Hornhaut 18 zu
bewegen (so wie in Richtung des Pfeils 69 in 7).
Das Cluster 61 wird vorzugsweise mit einer Rate gescannt,
so dass das Cluster 61 an einer Stelle positioniert wird, die
eine Photoalteration von ungefähr
1/4.000 einer Sekunde (bei einer 4 kHz Laserquelle) benötigt. Ungefähr ein Puls
von Energie wird als solcher an jedem Brennpunkt 60 bei
jeder Stelle, die photoalteriert wird, fokussiert. Zur Er zeugung
zum Beispiel eines zehn Millimeter (10 mm) Lappens 67,
wie in 8 gezeigt, benötigen
ungefähr
200.000 Punkte im Stroma 30 eine Photoalteration. Bei einem
Cluster 61, das sieben Brennpunkte 60 aufweist,
benötigen
ungefähr
30.000 Stellen Photoalteration. Daher ist der Scanner 68 bei
diesem Beispiel konfiguriert, um die zehn Millimeter (10 mm) Fläche in ungefähr sieben bis
acht Sekunden zu scannen. Das Cluster 61 von Brennpunkten 60 kann
alternativ innerhalb des Stromas 30 gescannt werden, um
ein Volumen von stromalem Gewebe (wie beispielsweise Volumen 72,
das in 3 gezeigt ist) zu photoalterieren, um eine refraktive
Veränderung
in der Hornhaut 18 zu bewirken.
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9 zeigt
ein Lasersystem 10' gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Hochkomma (')
ist zur Klarstellung verwendet worden, um Elemente in 9 zu
bezeichnen, die vom Wesen her ähnlich oder
identisch zu gleich nummerierten Elementen in dem in 4 gezeigten
System sind. Wie in 9 gezeigt, wird eine Laserquelle 36', wie zuvor
beschrieben, verwendet, um einen gepulsten Laserstrahl 38' auf einen aktiven
Spiegel 70 zu lenken. Vorzugsweise wird ein aktiver Spiegel 70 verwendet,
der ungefähr
40.000 aktive Facetten aufweist. Wie gezeigt, ist der aktive Spiegel 70 konfiguriert,
um den gepulsten Laserstrahl 38' in sieben, voneinander getrennte
divergierende Strahlen zu reflektieren, von denen drei (48a'–48c') in 9 gezeigt
sind.
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Weiterhin
bezugnehmend auf 9 werden die divergierenden
Strahlen 48a'–48c' von dem aktiven
Spiegel 70 auf eine kollimierende Linse 50' gelenkt, um
die sieben Strahlen auf parallele Strahlengänge zu bringen. Als nächstes werden
die kollimierten Strahlen 52a'–52c' durch die Staffellinse 54' und die Staffellinse 56' zur Vergrößerung gelenkt.
Von den Staffellinsen 54', 56' werden die
verstärkten Strahlen 58a'–58c' auf eine fokussierende
Linse 59' gelenkt,
um jeden der verstärkten
Strahlen 58a'–58c' auf einen einzelnen
Brennpunkt 60a'–60c' zu fokussieren.
Der Scanner 68' ist
bereitgestellt, um während
des Verfahrens alle Brennpunkte 60a'–60c' gleichzeitig zu bewegen.
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Während das
spezielle Laserbereitstellungssystem mit vielfachen Brennpunkten,
wie hier gezeigt und ausführlich
offenbart, vollauf die Aufgaben lösen und die Vorteile bieten
kann, die hierin zuvor genannt wurden, ist zu verstehen, dass dies
lediglich erläuternd
für die
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung ist und dass keine Einschränkungen bezüglich der Einzelheiten der
Konstruktion oder der hier gezeigten Gestaltung, abweichend von wie
in den angefügten
Patentansprüchen
beschrieben, beabsichtigt sind.