ES2235982T3 - Aplicacion con dos ejes de rayo para cirugia laser de los ojos. - Google Patents
Aplicacion con dos ejes de rayo para cirugia laser de los ojos.Info
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Abstract
Un sistema (10) láser de cirugía de los ojos para modificar una córnea de un paciente, donde el sistema comprende: un láser (20) que genera un rayo (26) láser para separar o extirpar selectivamente la córnea, donde el rayo láser define un eje (26a) del rayo; una primera plataforma (48) que puede girar con respecto al láser alrededor de un primer eje (42) desviado lateralmente del rayo; una segunda plataforma (50) que puede girar con respecto a la primera plataforma alrededor de un segundo eje (44) desviado lateralmente del rayo; caracterizado porque en la segunda plataforma (50) está montado un elemento (40) óptico, en la trayectoria óptica del rayo (26) láser; de forma que el elemento óptico desvía al rayo lateralmente con el giro de las plataformas, primera y segunda.
Description
Aplicación con dos ejes de rayo para cirugía
láser de los ojos.
La presente invención se refiere generalmente a
instrumentos oftálmicos para cirugía. En una realización particular,
la invención proporciona un mecanismo para aplicar un rayo láser
sobre la superficie de un ojo de un paciente, para efectuar un
re-esculpido.
En la cirugía oftalmológica efectuada sobre la
superficie de la córnea para corregir defectos de visión,
actualmente se usan sistemas basados en láser. Estos sistemas usan
rayos láser para conseguir un cambio deseado en la forma de la
córnea, donde los rayos láser desprenden o extraen finas capas de
tejido de la cornea, usando una técnica generalmente descrita como
foto-descomposición ablativa. Estas técnicas de
cirugía del ojo con rayos láser son útiles en procedimientos tales
como queratectomía fotorrefractiva, queratectomía fototerapéutica,
queratomileusis (LASIK) in situ con rayos láser, y
procedimientos similares.
La capacidad para rastrear o seguir los
movimientos de un tejido de un paciente está reconocida como una
característica deseable en los sistemas láser de cirugía de los
ojos. Los movimientos del ojo incluyen tanto los movimientos
voluntarios como los movimientos involuntarios. En otras palabras,
aunque el paciente esté manteniendo una fijación "estable"
sobre un objetivo o blanco visual, se sigue produciendo movimiento
de los ojos. Para evitar las incómodas estructuras que intentan
conseguir la inmovilización total del ojo se ha propuesto el rastreo
o seguimiento del ojo durante la cirugía láser del mismo. El rastreo
o seguimiento puede enriquecer los procedimientos conocidos de
cirugía del ojo con rayos láser y también puede facilitar nuevos
procedimientos, tales como el tratamiento del astigmatismo
irregular.
Tanto para el seguimiento de los movimientos del
ojo como para la aplicación de un rayo láser a través del tejido de
la córnea, se ha propuesto una diversidad de estructuras y técnicas.
En la Publicación de Solicitud de Patente Europea No. 628298 se
describe un ejemplo de sistema de aplicación de rayo de "imagen
desviada". Este sistema de imagen desviada permite que un rayo
relativamente extenso se dirija con precisión sobre la superficie de
la córnea, para mitigar miopía, hipermetropía, astigmatismo, y
combinaciones de estos defectos oculares, particularmente cuando el
sistema de imagen desviada o de aplicación de rayo se combina con
una o más aberturas variables para perfilar el rayo láser. Como se
describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos con No. de
serie 09/274.499, en tramitación junto con la presente, presentada
el día 23 de marzo de 1999 y titulada Multiple Beam Laser Sculpting
System and Metod (Sistema y Método de Esculpido con Rayo Láser
Múltiple), el rayo láser se puede separar idealmente en una
pluralidad de pequeños rayos con el fin de minimizar las
discontinuidades adyacentes a los bordes de separación o
extirpación.
Aunque los sistemas conocidos de aplicación de
rayos han demostrado ser eficaces y seguros para
re-esculpir la córnea y mejorar la visión, el
trabajo en relación con la presente invención ha demostrado que la
integración de la capacidad de rastreo o seguimiento del ojo en los
sistemas de cirugía por láser del ojo puede presentar retos
adicionales. Específicamente, los sistemas de cirugía del ojo
mediante rayos láser que tienen capacidad de rastreo o seguimiento
del ojo se benefician de mejor tiempo de respuesta del mecanismo de
desviación del rayo. Aunque se han descrito sistemas alternativos de
aplicación de rayos que tienen tiempos de respuesta potencialmente
más cortos, el sistema de imagen desviada anteriormente descrito
permanece siendo popular, posiblemente en parte debido a la
combinación de precisión y seguridad proporcionadas por este
conocido mecanismo.
A la vista de lo anterior, sería deseable
proporcionar mejores métodos, dispositivos y sistemas de cirugía
láser del ojo. Sería particularmente beneficioso que estas mejoras
proporcionaran mejores técnicas de aplicación de rayos que
mantuvieran la precisión y la seguridad de los sistemas conocidos de
aplicación de rayos y proporcionaran tiempos de respuesta más
cortos. Sería particularmente beneficioso que estas mejoras
permitieran la incorporación de rastreadores de ojos en los sistemas
conocidos de cirugía láser de los ojos, idealmente sin tener que
modificar todo el tren óptico y la arquitectura de control.
Como se ha descrito anteriormente, la Publicación
de la Solicitud de Patente Europea No. 682298 titulada "System for
Laser Treatment of Refractive Errors" ("Sistema para
Tratamiento mediante Láser de Errores de Refracción") describe un
ejemplo de mecanismo de aplicación de rayos para uso en cirugía
láser del ojo. En las Patentes de Estados Unidos Nos. 4.669.466;
4.665.913; 5.782.822; 5.599.340; 5.520.679; 4.887.019; 5.391.165;
5.683.379 y 5.505.723; se describen mecanismos alternativos de
aplicación de rayos y estructuras y métodos relacionados. El
documento U.S.A. 5.391.165 describe un sistema para aplicación de un
rayo láser quirúrgico. El sistema es capaz de conseguir cualquier
modelo de aplicación complejo deseado, usando una combinación de dos
prismas.
Generalmente, la presente invención proporciona
sistemas láser de cirugía de los ojos. La invención hace uso de un
sistema de aplicación de dos ejes de rayo láser para desviar
lateralmente el rayo láser a través de la superficie de la córnea en
dos dimensiones (denominado algunas veces como aplicación
X-Y de rayo). En el ejemplo de realización, una
lente de imagen gira alrededor de dos ejes excéntricos que tienen
ejes de giro que se extienden a lo largo del rayo láser, pero
dispuestos fuera de dicho rayo láser. Según gira la lente a lo largo
de uno de los dos ejes, el rayo seguirá una trayectoria con forma de
arco. Típicamente, los ejes excéntricos son perpendiculares al rayo
láser e, idealmente, están desviados entre sí alrededor del eje del
rayo láser en aproximadamente 90º, de forma que el giro de la lente
de imagen alrededor del segundo eje excéntrico moverá el rayo láser
a lo largo de una trayectoria ortogonal con forma de arco. El
controlador del sistema puede compensar estas desviaciones de
trayectoria con forma de arco mediante ajuste de la posición angular
de los ejes complementarios, con lo que se permite que el rayo se
dirija con precisión a un punto objetivo a través de una región
X-Y deseada de la superficie de la córnea.
En un primer aspecto, la invención proporciona un
sistema de cirugía láser de los ojos para modificar una córnea de un
paciente. El sistema comprende un láser que genera un rayo láser
para separar o extirpar selectivamente una parte de la córnea. El
rayo láser define un eje de rayo. Una primera plataforma puede girar
con respecto al láser alrededor de un primer eje desviado
lateralmente del rayo. Una segunda plataforma puede girar con
respecto a la primera plataforma alrededor de un segundo eje
desviado lateralmente del rayo. Un elemento óptico se monta en la
segunda plataforma en una trayectoria óptica del rayo láser. El
elemento óptico desvía al rayo lateralmente con el giro de las
plataformas primera y segunda.
Preferiblemente, el elemento óptico comprenderá
una lente de imagen. Frecuentemente, se acoplará un controlador a
las plataformas primera y segunda, de forma que las plataformas
giren como respuesta a señales procedentes del controlador. El
controlador puede compensar las trayectorias con forma de arco de
desviación del rayo para dirigir con precisión el rayo láser hacia
un punto deseado.
Preferiblemente, la primera plataforma girará con
respecto a una estructura fija de soporte mediante encaje de
accionamiento de un primer motor que está fijo en relación con una
estructura fija de soporte. La primera plataforma puede llevar una
unión giratoria que acopla la primera plataforma a la segunda
plataforma, de forma que el segundo eje excéntrico se mueve con la
primera plataforma. En la primera plataforma se puede montar un
segundo motor de accionamiento, de forma que el segundo motor de
accionamiento encaje para accionar a la segunda plataforma.
Preferiblemente, unos detectores indicarán las posiciones angulares
de las plataformas con respecto al controlador para garantizar la
precisión deseada.
En otro aspecto, la invención proporciona un
sistema láser de cirugía de los ojos para modificar una córnea de un
paciente. El sistema comprende un láser que genera un rayo láser
para separar o extirpar selectivamente una parte de la córnea. El
rayo láser define un eje del rayo. Un tren óptico situado en la
trayectoria óptica del rayo láser dirige a dicho rayo láser hacia la
córnea. Un primer mecanismo de desviación gira al menos una porción
del tren óptico alrededor de un primer eje excéntrico. Un segundo
mecanismo de desviación gira al menos una porción del tren óptico
alrededor de un segundo eje excéntrico. El primer eje excéntrico y
el segundo eje excéntrico se extienden a lo largo del eje del rayo y
están desviados circunferencialmente entre sí alrededor del rayo,
frecuentemente en 90º.
En otro aspecto, la invención proporciona un
sistema de aplicación de rayo para uso con un sistema láser de
cirugía de los ojos. El sistema láser tiene un láser que produce un
rayo láser para re-esculpir selectivamente una
córnea de acuerdo con unas señales procedentes de un controlador. El
sistema de aplicación de rayo comprende una primera plataforma que
gira con respecto al láser alrededor de un primer eje, como
respuesta a las señales de control. El primer eje está desviado
lateralmente con respecto al eje del rayo. Una segunda plataforma se
monta giratoriamente en la primera plataforma. La segunda plataforma
gira alrededor de un segundo eje, que está desviado lateralmente con
respecto al eje del rayo, como respuesta a las señales de control.
Un elemento óptico está montado en la segunda plataforma, en la
trayectoria óptica del rayo láser, para desviar el rayo lateralmente
de acuerdo con las señales de control, con el fin de efectuar el
re-esculpido deseado.
En un aspecto del método, el sistema de la
invención permite re-dirigir un rayo láser de
re-esculpido de una córnea. El método comprende
desviar un rayo a lo largo de una trayectoria que substancialmente
tiene forma de arco, mediante giro de un elemento óptico alrededor
de un primer eje desviado lateralmente con respecto al rayo. El rayo
se desvía a lo largo de una trayectoria que substancialmente tiene
forma de arco mediante el giro del elemento óptico alrededor de un
segundo eje desviado lateralmente con respecto al rayo y desviado
circunferencialmente alrededor del rayo desde el primer eje.
Típicamente, los ejes están desviados en aproximadamente 90º con
respecto al rayo. Las dos trayectorias, que se cortan entre sí, de
desviación con forma de arco del rayo que puede proporcionar este
método permiten una cobertura substancialmente rectangular de una
córnea de un paciente.
La fig. 1 es un diagrama simplificado de bloques
de un sistema quirúrgico oftalmológico que incorpora la
invención.
La fig. 2 es un diagrama esquemático de la óptica
del sistema de suministro.
La fig. 3 es una vista en perspectiva de un
mecanismo de aplicación de rayo que tiene plataformas, primera y
segunda, que giran una lente de imagen desviada alrededor de ejes
excéntricos, primero y segundo.
La fig. 3A ilustra esquemáticamente el
desplazamiento lateral de una imagen de una abertura en cada lado de
un eje inicial, desviando variablemente una lente de imagen a cada
lado del rayo láser no desviado.
La fig. 4 es una vista axial que presenta la
forma en que las orientaciones angulares de los ejes, primero y
segundo, mueven un eje de un rayo láser a lo largo de trayectorias
que substancialmente tienen formas de arco, y la forma en que un
controlador puede compensar el movimiento a lo largo de estas
trayectorias para aplicar con precisión el rayo láser en el plano
X-Y.
La fig. 5 es una vista en perspectiva del
mecanismo de aplicación de rayo de la fig. 4, en la que se ha
eliminado la segunda plataforma para presentar más claramente el eje
de la primera plataforma y el mecanismo de accionamiento de la
segunda plataforma.
La fig. 6 es una vista en perspectiva de la
estructura fija de soporte del mecanismo de aplicación de rayo de la
fig. 3, en la que se han eliminado las plataformas primera y
segunda.
En relación con la fig. 1, un sistema 10 de
cirugía oftalmológica incluye, generalmente, un láser 20 que genera
un rayo 26 láser que se dirige selectivamente hacia el ojo E
mediante la óptica 28 del sistema de suministro. La óptica 28 del
sistema de suministro aplica el rayo 26 sobre el tejido de la córnea
del ojo E, de acuerdo con unas instrucciones procedentes de un
ordenador 14. Generalmente, el ordenador aplica el rayo 26 sobre el
ojo E cambiando la posición angular de los sistemas 22, 24,
(descritos más adelante) de giro de las plataformas, primera y
segunda. Opcionalmente, el ordenador 14 también puede perfilar el
rayo 26 usando una o más aberturas variables.
Como se representa en la fig. 1, el sistema 10
incluye una estación de trabajo 12 acoplada a un ordenador 14. El
sistema 10 de cirugía láser incluye una pluralidad de detectores
(designados generalmente con el número 16 de referencia) que
producen señales de retroalimentación procedentes de los componentes
móviles, mecánicos y ópticos, algunos de los cuales se describirán
más adelante en este documento. Opcionalmente, los detectores 16
también pueden incluir un sistema para rastrear o seguir el
movimiento del ojo. La estación de trabajo 12 de PC y el ordenador
14 también pueden estar combinados en una estructura de procesador
de señales, o las funciones de procesado efectuadas por estas
estructuras se pueden distribuir en una amplia variedad de
disposiciones alternati-
vas.
vas.
Como respuesta a las señales proporcionadas por
los detectores y de acuerdo con el re-esculpido que
se va a efectuar en el ojo, para aliviar un defecto óptico, el
ordenador 14 transmite señales de mando a los accionadores 18 de
motor y al láser 20. Como respuesta a estas señales de mando, los
accionadores de motor producen señales para cambiar la orientación
angular del sistema 22 de giro de la primera plataforma, para
cambiar la posición angular de un sistema 24 de giro de la segunda
plataforma y para hacer funcionar a los otros componentes del
sistema de suministro de láser, tales como un iris de diámetro
variable, para controlar la distancia entre un par de cuchillas de
cilindro, para girar a una orientación angular de las cuchillas de
cilindro, y elementos similares.
En la fig. 2, se ilustra la óptica 28 típica del
sistema de suministro sin su estructura asociada de soporte. Unos
espejos 30 dirigen el rayo 26 láser a través de unos integradores 32
espaciales y temporales y de una abertura 34 variable, antes de
entrar en un mecanismo 36 de aplicación del rayo. El mecanismo 36 de
aplicación del rayo (que incluye las plataformas, primera y segunda)
desvía selectivamente el rayo 26 lateralmente a través de la
superficie de la córnea del ojo E, en el plano X-Y.
Se puede proporcionar una variedad de lentes para formación de
imagen, para ver el procedimiento usando el microscopio M y para
operaciones similares. Opcionalmente, un sistema 38 de seguimiento o
rastreo controla el movimiento del ojo E, de forma que el ordenador
14 pueda compensar el movimiento del ojo y separar o extirpar con
precisión la porción proyectada del área de tratamiento. Para
detectar estos movimientos laterales del ojo se puede usar una
amplia diversidad de sistemas de rastreo o seguimiento y,
generalmente, estas disposiciones de rastreo están bien descritas en
la bibliografía de patentes. Un rastreador de ojo particularmente
ventajoso está disponible en el mercado en Iscan, Inc. de
Burlington, Mass. Idealmente, el sistema 38 de rastreo y el
mecanismo 36 de aplicación de rayo son adecuados para integración en
sistemas de cirugía de los ojos por láser STAR^{TM} y STAR
S2^{TM}, que están disponibles en el mercado en VISX, Incorporated
de Sunnyvale, California.
El láser 20 puede incluir, pero sin limitación,
un láser excimer, tal como un láser excimer de
argón-fluoruro que produce energía láser con una
longitud de onda de aproximadamente 193 nm. Los sistemas
alternativos de láser pueden incluir sistemas de láser de estado
sólido, tales como sistemas de láser de estado sólido de frecuencia
multiplicada, sistemas de láser de estado sólido bombeados de diodo
y de lámpara de destello, y similares. Algunos ejemplos de láser de
estado sólido incluyen sistemas de láser de estado sólido UV que
producen longitudes de onda de aproximadamente
188-240 nm, tales como los descritos en las Patentes
de Estados Unidos Nos. 5.144.630 y 5.742.626, y en Borsuztky et
al, "Tunable UV Radiation at Short Wavelengths
(188-240 nm) Generated by Frequency Mixing in
Lithium Borate" ("Radiación de UV Sintonizable en Longitudes de
Onda Cortas (188-240 nm) Generada por Mezclado de
Frecuencias en Borato de Litio"), Appl. Phys.
61:529-532 (1995). También se puede usar una
diversidad de sistemas alternativos de láser. Generalmente, la
energía láser comprenderá un rayo formado como una serie de impulsos
discretos de láser, y los impulsos se pueden separar en una
pluralidad de pequeños rayos.
El mecanismo de aplicación de rayo se ve más
claramente en la fig. 3. Generalmente, el mecanismo 36 de aplicación
de rayo desvía lateralmente el rayo 26 láser mediante giro de una
lente 40 de imagen alrededor de un primer eje 42 y alrededor de un
segundo eje 44. Más específicamente, el mecanismo 36 de aplicación
de rayo incluye una estructura fija de soporte en forma de ménsula
46. Una primera plataforma 48 gira alrededor de un primer eje 42 en
relación con la ménsula 46, mientras que una segunda plataforma 50
gira con respecto a la primera plataforma 48 alrededor de un segundo
eje 44.
La desviación del rayo 26 con respecto a un eje
26a de rayo no desviado se puede entender en relación con las figs.
3 y 3A. Girando las plataformas, primera y segunda, alrededor de
ejes de giro que se extienden a lo largo y en el exterior del rayo
26, la lente 40 de imagen se desplaza una distancia D variable con
respecto al eje 26a inicial del rayo. El desplazamiento de la lente
40 de imagen desde el eje 26a inicial desplaza una imagen 52 de
abertura 34 variable desde el eje 26a inicial hasta una imagen 52'
de abertura desviada. La cantidad y dirección del movimiento de la
imagen de abertura están relacionados (pero no necesariamente de
forma proporcional) con la cantidad y dirección de la desviación D
de la lente. Por lo tanto, para reponer la imagen 52 de abertura a
través de la superficie de la córnea, el movimiento de la estructura
de desviación de la lente 40 permitirá preferiblemente que la lente
se mueva directamente tanto por encima como por debajo del eje 26
inicial, como se ilustra en la fig. 3, y también dentro y fuera del
plano del dibujo, con lo que se permite la aplicación de la energía
láser de separación o extirpación en el plano X-Y, a
través del tejido de la córnea.
La capacidad de aplicación de rayo en
X-Y del mecanismo 36 de aplicación de rayo también
se puede entender en relación con las figs. 3 y 4. La primera
plataforma 48 se monta giratoriamente en la ménsula 46 mediante una
unión 54 giratoria. La unión 54 giratoria define el primer eje 42 de
giro, y la primera plataforma gira alrededor del primer eje de giro,
debido al encaje de accionamiento entre un motor 56 y una superficie
58 de accionamiento de la primera plataforma. Un codificador 60
también encaja con la superficie 58 de accionamiento, de forma que
proporciona retroalimentación al ordenador 14 en relación con la
orientación angular de la primera plataforma. La segunda plataforma
50 se monta en la primera plataforma 48 mediante otra unión 54
giratoria que define un segundo eje 44 de giro. La lente 40 de
imagen se monta en la segunda plataforma 50, de forma que la lente
de imagen se mueve con la primera plataforma cuando la primera
plataforma gira alrededor del eje 42 a lo largo del arco 60a.
Para reponer angularmente la lente de imagen
alrededor del segundo eje, se monta un motor 56 a la primera
plataforma 48 que encaja accionando una superficie 58 de
accionamiento de la segunda plataforma 50. De nuevo se proporciona
retroalimentación al ordenador 14 mediante un codificador 60, que
también está montado en la primera plataforma 48.
El movimiento giratorio de la primera plataforma
48, en relación con la ménsula 46, permite que la lente 40 de imagen
se desplace alrededor del eje 42, a lo largo de una primera
trayectoria 60a con forma de arco, a cada lado del acceso 26a del
rayo inicial. Para proporcionar una aplicación en el plano
X-Y del rayo 26 láser a un lugar arbitrario de
dentro de una zona de tratamiento de una superficie de la córnea del
ojo, el motor 56 montado en la primera plataforma 48 hace girar a
una segunda plataforma 50 alrededor del eje 44, con lo que se mueve
la lente 40 de desviación a lo largo de una segunda trayectoria 60b
con forma de arco que corta a la primera trayectoria con forma de
arco. En el ejemplo de realización, los ejes 42 y 44 están desviados
alrededor del eje 26a del rayo inicial en aproximadamente 90º, de
forma que las trayectorias, primera y segunda, 60a y 60b, con forma
de arco, también se cortan formando un ángulo de aproximadamente
90º.
Hay que observar que no es necesario que la
trayectoria seguida por la imagen de la abertura defina un arco
exactamente circular. El giro de una lente de simple imagen
alrededor de una de dos uniones giratorias provocará, generalmente,
que el rayo desviado siga una trayectoria descrita en este documento
como substancialmente con forma de arco. Como alternativa, el giro
de una de dos lentes cilíndricas (donde una lente cilíndrica está
montada en cada plataforma) puede provocar que la imagen de abertura
siga una trayectoria substancialmente lineal.
La situación con precisión de la imagen de
abertura en el plano X-Y adyacente a la superficie
de la córnea se debe acomodar al movimiento con forma de arco de la
imagen, mediante ajuste de la posición angular de la lente alrededor
de los ejes, primero y segundo, 42 y 44. En otras palabras, a
diferencia de las correderas transversales convencionales (que
proporcionan movimiento lineal, pero que tienden a ser relativamente
pesadas y a necesitar una cantidad de fuerza relativamente grande
para moverse), la presente invención usa dos ejes para movimientos
aproximativos en las direcciones de X y de Y, y compensa la falta de
linealidad resultante de la desviación del rayo mediante un
movimiento adicional de la plataforma complementaria, como se puede
entender en relación con la fig. 4.
Para compensar la desviación del rayo con forma
de arco del soporte de lente de imagen de dos ejes de la presente
invención, se puede usar una amplia diversidad de algoritmos.
Simplemente, el ordenador 14 puede modelar el movimiento
substancialmente parecido a un arco del rayo láser, basado en la
estructura cinemática del mecanismo 36 de aplicación del rayo y las
propiedades ópticas de la lente 40. Como alternativa, se puede crear
una tabla de valores de las posiciones angulares deseadas de las
plataformas, primera y segunda, para coordenadas discretas X e Y
deseadas, con rutinas normales de interpolación usadas entre las
entradas discretas de la tabla.
Otros detalles adicionales del ejemplo de
mecanismo 36 de aplicación de rayo se pueden entender en relación
con las figs. 3, 5 y 6. Ventajosamente, la lente 40 de imagen se
dispone generalmente entre el eje 54 que soporta a una plataforma y
su motor 60 asociado. Como resultado, la lente se mueve únicamente
una fracción de la distancia de translación de la superficie 58 de
accionamiento. Esto mejora la resolución y la precisión de la
situación de la lente. Por ejemplo, cuando la lente 40 se coloca
aproximadamente a la mitad del camino entre cada unión giratoria y
su motor de accionamiento asociado, un movimiento accionado de un
milímetro producirá medio milímetro de desplazamiento de la lente.
Por lo tanto, los codificadores 60 pueden medir la posición de la
lente 40 con una tolerancia de aproximadamente la mitad de la
tolerancia posicional de la superficie 58 de accionamiento. En el
ejemplo de realización, los motores 56 son motores eléctricos con
accionamientos de reducción por engranajes, vendidos comercialmente
por MicroMo de San Petersburgo, FL, como el modelo No.
1624T0121S+16/7 3.7:1 K 912 + X0520. Los codificadores están
comercialmente disponibles en Nemicom Corporation con el No. de
Modelo OME-500-2MCA. Debe entenderse
que se puede usar una amplia diversidad de detectores de posición y
de accionadores alternativos, que incluyen los sistemas integrados
de detección de posición y de accionamiento, los motores de
velocidad gradual, los potenciómetros, y otros dispositivos
similares.
Los motores 56 y los codificadores 60 ópticos
encajan con las superficies 58 de accionamiento de la plataforma
asociada usando un sistema de accionamiento de dientes de engranaje.
Los dientes de engranaje pueden estar formados directamente en el
material de las plataformas, donde los ejemplos de plataformas están
formados de un polímero de alta resistencia y baja fricción, tal
como los polímeros Derlin^{TM} u otros similares. A las
plataformas, primera y segunda, 48 y 50, se pueden adosar
conmutadores 62 de límite, para evitar deterioros, donde los
conmutadores de límite pueden ser, opcionalmente, electromecánicos,
electro-ópticos, o dispositivos similares. En el ejemplo de
realización, el motor 56 que encaja para accionar a la primera
plataforma 48 está fijado rígidamente a la ménsula 46, mientras que
el codificador 60 asociado está montado giratoriamente en relación
con la ménsula con un resorte elástico que impulsa a los dientes del
engranaje del codificador contra los dientes de engranaje de la
superficie 58 de accionamiento. Análogamente, como se puede ver en
la fig. 6, el codificador 60 que detecta la posición de la segunda
plataforma 50 en relación con la primera plataforma 48, está montado
giratoriamente en la primera plataforma mediante otra unión 54
giratoria más, con un resorte elástico que impulsa a los dientes del
engranaje del codificador para encaje con los dientes de engranaje
de la superficie 58 de accionamiento de la segunda plataforma 50. De
nuevo, el motor de accionamiento está soportado rígidamente, esta
vez en la primera plataforma 48, con sus dientes de engranaje
encajando con la superficie 58 de accionamiento, como se ilustra en
la fig. 4.
Dentro del alcance de la presente invención, es
posible una diversidad de mejoras, adaptaciones y modificaciones.
Por ejemplo, una estructura 64 tubular puede incluir un resalte
circunferencial que sobresale radialmente hacia el interior para
bloquear la luz que de otra forma podría chocar con las superficies
no ópticas de la primera plataforma o de la segunda plataforma y
deteriorar el mecanismo 36 de aplicación del rayo y/o podría crear
errores en el perfil resultante de separación o extirpación en un
ojo de un paciente. En algunas realizaciones, se pueden montar
lentes individuales de imagen en las plataformas primera y segunda
que giren independientemente. Por lo tanto, el alcance de la
presente invención no está limitado a las características
específicas del ejemplo de realización, sino que únicamente está
limitado por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (13)
1. Un sistema (10) láser de cirugía de los ojos
para modificar una córnea de un paciente, donde el sistema
comprende:
un láser (20) que genera un rayo (26) láser para
separar o extirpar selectivamente la córnea, donde el rayo láser
define un eje (26a) del rayo;
una primera plataforma (48) que puede girar con
respecto al láser alrededor de un primer eje (42) desviado
lateralmente del rayo;
una segunda plataforma (50) que puede girar con
respecto a la primera plataforma alrededor de un segundo eje (44)
desviado lateralmente del rayo;
caracterizado porque en la segunda
plataforma (50) está montado un elemento (40) óptico, en la
trayectoria óptica del rayo (26) láser; de forma que el elemento
óptico desvía al rayo lateralmente con el giro de las plataformas,
primera y segunda.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que
el elemento óptico comprende una lente, preferiblemente donde la
lente desvía al rayo lateralmente a lo largo de un primer arco
cuando se mueve la primera plataforma, y a lo largo de un segundo
arco cuando se mueve la segunda plataforma, donde el segundo eje
está desviado circunferencialmente alrededor del eje del rayo con
respecto al primer eje de forma que los arcos, primero y segundo, se
cortan y el rayo se puede desviar a lo largo de un plano
perpendicular al eje del rayo, comprendiendo preferiblemente el
sistema también un controlador acoplado a las plataformas, primera y
segunda, de forma que las plataformas giran como respuesta a las
señales del controlador, donde el controlador compensa la desviación
del rayo a lo largo de los arcos, para llevar el rayo a una posición
deseada a lo largo del plano.
3. El sistema de la reivindicación 1 que además
comprende una primera unión giratoria que soporta a la primera
plataforma y que define al primer eje excéntrico, un primer motor
que encaja para accionar a la primera plataforma, y un primer
detector de posición que proporciona una señal que indica la
posición de giro de la primera plataforma, estando el elemento
óptico dispuesto entre la primera unión giratoria y el detector, y
comprendiendo preferiblemente también una segunda unión giratoria
que soporta a la segunda plataforma y que define al segundo eje
excéntrico, un segundo motor que encaja para accionar a la primera
plataforma, y un segundo detector de posición que proporciona una
señal que indica la posición de giro de la segunda plataforma,
estando el elemento óptico dispuesto entre la primera unión
giratoria y el detector, más preferiblemente donde la segunda unión
giratoria, el segundo motor y el segundo detector de posición están
montados en la primera plataforma para girar con la primera
plataforma alrededor de la primera unión giratoria.
4. Un sistema láser de cirugía de los ojos para
modificar una córnea de un paciente, donde el sistema comprende:
un láser (20) que genera un rayo láser para
separar o extirpar selectivamente la córnea, donde el rayo láser
define un eje del rayo;
un tren (40) óptico en una trayectoria óptica del
rayo láser para dirigir el rayo láser hacia la córnea;
caracterizado porque está dispuesto un
primer mecanismo (48) de desviación para girar al menos una porción
del tren óptico alrededor de un primer eje (42) excéntrico; y
porque está dispuesto un segundo mecanismo (50)
de desviación para mover al menos una porción del tren óptico
alrededor de un segundo eje (44) excéntrico; donde el primer eje
excéntrico y el segundo eje excéntrico se extienden a lo largo del
eje del rayo y desviados circunferencialmente alrededor del
rayo.
5. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 4, en el que el primer mecanismo de desviación
comprende una primera plataforma y el segundo mecanismo de
desviación comprende una segunda plataforma montada en la primera
plataforma.
6. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 5, en el que una unión móvil giratoria une la primera
plataforma a la segunda plataforma, donde la unión móvil giratoria
gira alrededor del primer eje excéntrico cuando la primera
plataforma se mueve y define el segundo eje excéntrico, de forma que
el segundo eje excéntrico se mueve con la primera plataforma.
7. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 5, en el que en la segunda plataforma está montada
una lente.
8. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 4 que además comprende un controlador acoplado a los
mecanismos de desviación, primero y segundo, donde el controlador
dirige selectivamente al rayo a través de la córnea con el fin de
conseguir un re-esculpido deseado.
9. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 8, en el que el primer mecanismo de desviación
efectúa un movimiento del rayo, substancialmente en forma de arco,
preferiblemente, en el que el mecanismo de desviación efectúa un
movimiento del rayo, substancialmente en forma de arco, que corta al
movimiento en forma de arco del primer mecanismo de desviación, de
forma que permite el movimiento lateral del rayo a lo largo de un
plano perpendicular a un eje óptico de la córnea.
10. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 8, en el que el primer mecanismo de desviación mueve
una lente del tren óptico alrededor del primer eje excéntrico,
preferiblemente, en el que el segundo mecanismo de desviación mueve
la lente alrededor del segundo eje excéntrico, más preferiblemente,
en el que los ejes excéntricos, primero y segundo, están desviados
aproximadamente 90º alrededor del eje del rayo.
11. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 8, en el que el controlador calcula las orientaciones
angulares de los sistemas de giro, primero y segundo, como respuesta
a desviaciones deseadas del rayo con respecto a un eje óptico de la
córnea.
12. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 8, en el que el controlador varía las orientaciones
angulares de los mecanismos de desviación, primero y segundo, como
respuesta a movimientos laterales detectados de la córnea,
preferiblemente, en el que el controlador modela el movimiento de la
lente a lo largo de los arcos, para calcular las orientaciones
angulares del mecanismo de desviación.
13. El sistema láser de cirugía de los ojos de la
reivindicación 4, en el que el primer mecanismo de desviación
comprende una primera lente cilíndrica montada en una primera
plataforma giratoria y el segundo mecanismo de desviación comprende
una segunda lente cilíndrica montada en una segunda plataforma
giratoria.
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