ES2305109T3

ES2305109T3 - Ajuste de potencia de una lente ajustable.

Info

Publication number: ES2305109T3
Application number: ES01975499T
Authority: ES
Inventors: Ben C. Platt; Christian A. Sandstedt; James A. Ebel
Original assignee: Calhoun Vision Inc
Current assignee: RxSight Inc
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2008-11-01
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: ATE392176T1; US6905641B2; US20020100990A1; DE60133656T2; WO2002026121A1; DE60133656D1; US7105110B2; CA2422404A1; EP1322215A1; US20060261502A1; EP1322215B1; AU9481801A; JP2004513383A; EP1322215A4; US20050192563A1

Abstract

Sistema para modificar con radiación la potencia refractiva de una lente ajustable con la luz, comprendiendo el sistema: un elemento de diagnóstico que incluye un sensor de frente de onda (70) adaptado para medir al menos una aberración óptica en un sistema óptico que contiene la lente y para determinar una corrección para la misma; una fuente de irradiación (12); un conformador de intensidad de haz (18) adaptado para generar un patrón de radiación desde la fuente de radiación, patrón que se corresponde con la corrección de la aberración, un sistema de emisión de haz (14, 32, 34, 40) adaptado para proyectar la radiación desde la fuente de irradiación sobre el conformador de intensidad de haz y para proyectar el patrón de radiación desde el conformador de intensidad de haz sobre la lente; medios de alineación (42) adaptados para colocar el patrón de radiación en la lente; caracterizado porque el sistema comprende además un elemento de calibración adaptado para supervisar la potencia y el perfil de intensidad de la irradiación, y un elemento de bloqueo adaptado para aplicar radiación de bloqueo en la lente para bloquear la potencia refractiva modificada de la misma, y la radiación de la fuente de irradiación tiene una longitud de onda en el intervalo de 350 a 380 nm y se aplica a la lente con una intensidad de 9,75 a 12,25 mW/cm2 .

Description

Ajuste de potencia de una lente ajustable.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a la alteración después de la fabricación de las propiedades de un dispositivo óptico y, más específicamente, a la irradiación de lentes ajustables con la luz.

Información anterior

Los procedimientos de la cirugía de cataratas implican realizar una incisión en la cápsula anterior del cristalino para extraer el cristalino cataratoso e implantar una lente intraocular (LIO) en su lugar. En general, hay dos tipos de lentes intraoculares. Un tipo sustituye la lente natural del ojo, normalmente para reemplazar un cristalino cataratoso. El otro tipo se usa para complementar una lente existente y funciona como una lente correctora permanente. Este tipo de lente (denominada como una LIO fáquica) se implanta en la cavidad anterior o posterior para corregir errores refractivos del ojo. En teoría, puede calcularse con precisión la potencia de cualquier tipo de LIO requerida para la emetropía (es decir, el punto de enfoque en la retina a partir de la luz que se origina en el infinito). La potencia de la lente implantada se selecciona basándose en mediciones de preoperatorio de la longitud ocular y la curvatura de la córnea para permitir que el paciente vea sin medidas correctivas adicionales (por ejemplo, gafas o lentillas). Desafortunadamente, debido a errores en la medición y/o a una colocación variable de la lente y la cicatrización, casi la mitad de los pacientes que se someten a este procedimiento no disfrutarán de una visión óptima sin una corrección después de la operación (Brandser y col., Acta Opthalmol Scand 75:162-165 (1997); Oshika y col., J Cataract Refract Surg 24:509-514 (1998). Debido a que generalmente la potencia de tales LIO no puede ajustarse una vez que se han implantado, normalmente el paciente debe resignarse al uso de lentes correctoras adicionales tales como gafas o lentillas. La lente implantada casi nunca se sustituye por una potencia de lente más adecuada.

Una solución a los problemas anteriores es una lente ajustable con la luz, que es un dispositivo óptico cuyas propiedades refractivas pueden modificarse después de su fabricación e inserción en un ojo humano. Una lente de este tipo se describe en detalle en el documento WO 00/41 650. La lente ajustable con la luz tiene una composición de modulación de refracción dispersada en una matriz de polímero. De una a cuatro semanas después de que se haya implantado la lente en el ojo y de que se haya producido estabilización refractiva, se miden las aberraciones ópticas preexistentes o las inducidas por el procedimiento quirúrgica. Con el fin de corregir estas aberraciones ópticas (por ejemplo, potencia esférica, astigmatismo, prisma, etc.), se aplica una cantidad de radiación correspondiente a la lente ajustable con la luz, que altera las propiedades ópticas de la lente ya sea mediante modificaciones en su forma, en su índice de refracción o en ambos. Siguiendo una o varias irradiaciones en las que se han expuesto partes de la lente para modificar selectiva y espacialmente la potencia refractiva, toda la lente se irradia para "bloquear" la lente modificada.

Las fuentes de irradiación que tienen intensidad suficiente para modificar las propiedades refractivas de una lente intraocular ajustable implantada in situ son bien fuentes de luz coherente tal como un láser, que puede provocar potencialmente daños permanentes a la retina creando altas intensidades enfocadas en un punto de la retina, o bien fuentes incoherentes de alta potencia que tienen que atenuarse hasta un 1/1000 con el fin de evitar daños al ojo. Por consiguiente, existe una necesidad de una fuente de irradiación para modificar una lente intraocular, por ejemplo, in situ después de la implantación de la lente en el ojo.

También existe una necesidad de modificar la lente de manera más precisa para compensar de manera más exacta las aberraciones restantes y una necesidad de garantizar que la radiación de bloqueo irradie la lente por detrás del iris en pacientes en los que el iris no se dilata completamente.

El documento EP 0331082 desvela un aparato y proceso para la aplicación y reperfilado ajustable de lentes diminutas sintéticas para la corrección de la visión.

Resumen de la invención

Según un aspecto de la presente invención se proporciona un sistema para modificar la potencia refractiva de una lente ajustable con la luz en un sistema óptico según la reivindicación 1.

La presente invención proporciona un sistema para irradiar una lente ajustable con la luz dentro del ojo humano con una cantidad de radiación apropiada y un patrón de intensidad definido espacialmente. Una realización similar del diseño descrito en este documento también puede usarse para irradiar el material de lentes ajustables con la luz para otras aplicaciones. Por ejemplo, la invención puede usarse como un conjugador de aberraciones para corregir otros tipos de sistemas ópticos, por ejemplo: microscopios, telescopios, lentes para cámaras, lentes intraoculares (LIO) encargadas a medida ex vivo, lentes de contacto encargadas a medida y similares. Irradiando de manera precisa la lente ajustable con la luz para corregir la visión del paciente después de la implantación, el paciente no tiene que llevar gafas después de la operación. Por supuesto, los pacientes más mayores que han perdido la capacidad de adaptación pueden desear llevar algún tipo dispositivo ocular corrector de visión cercana. Después de la implantación y esperando el tiempo necesario (de 1 a 4 semanas) para que se produzca la estabilización refractiva, las aberraciones del ojo se miden antes, durante y después de la irradiación. La fuente de irradiación se alinea de manera precisa con el eje de la línea de visión (LOS, line of sight), se controlan de manera precisa la intensidad y duración de la irradiación y se controla y se supervisa el patrón de intensidad de irradiación. Se proporciona un procedimiento y un instrumento que es fácil de usar por los médicos y que no es perjudicial para los pacientes.

Pueden requerirse varias formas de corrección, tal como potencia esférica, astigmatismo y aberraciones de orden superior (por ejemplo coma, trifolio, aberración esférica de tercer orden, etc.). Se requerirán diferentes cantidades y patrones de irradiación para corregir la visión de los pacientes. Por tanto, en un procedimiento y en un instrumento para irradiar una lente ajustable con la luz en un sistema óptico con radiación modificadora de lentes, se proporciona una mejora que comprende: medir las aberraciones del sistema óptico (por ejemplo, el ojo) que contiene la lente (incluyendo aberraciones preexistentes y las inducidas por la intervención quirúrgica y la cicatrización) y alinear la fuente de la radiación modificadora para que la irradiación incida sobre la lente con un patrón de intensidad definido espacialmente que anulará eficazmente las aberraciones. Controlando la intensidad y la duración de la irradiación se controla la magnitud de la radiación incidente. El patrón se controla y se supervisa mientras se irradia la lente.

Realizaciones específicas de la invención proporcionan fuentes de energía para irradiar lentes intraoculares ajustables con la luz. Fuentes de irradiación útiles para modificar la lente ajustable con la luz son láseres UV pulsados y lámparas de arco, y fuentes UV de onda continua (OC), tales como una lámpara de descarga de arco, un láser OC, o un LED OC. En una realización de la invención, se proporciona una fuente de luz ultravioleta (UV) extendida, por ejemplos diodos de emisión de luz (LED, light emitting diode) UV para irradiar la lente. Las características de salida de los LED UV hacen esta fuente atractiva para la presente aplicación puesto que no pueden enfocarse en un punto fijo y tienen una salida de intensidad total limitada. Estas dos características proporcionan un menor riesgo potencial para las estructuras oculares.

Según otra realización, se genera y se proyecta luz modificadora sobre la lente ajustable con la luz con un patrón que compensa la aberración, por ejemplo, uno que sea opuesto en fase a las aberraciones medidas. En una forma particular de esta realización, se usa una disposición de láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL, vertical-cavity surface-emitting laser) UV para generar un patrón de intensidad UV y proyectarlo sobre la superficie de una lente ajustable con la luz. Una disposición de este tipo proporciona ventajas porque el sistema óptico es más pequeño, más ligero, más versátil para generar diferentes patrones de intensidad de irradiación y menos complicado que otros sistemas de patrones UV. La eficacia óptica es superior que en otros sistemas, produciendo menos calor, y la vida de servicio de la fuente es mayor.

En otra realización de la invención, el patrón de luz modificadora se obtiene mediante el uso de un filtro de apodización que tiene un perfil de intensidad predeterminado. En otras realizaciones más, puede usarse un modulador espacial de luz (SLM, spatial light modulator) o un dispositivo digital de espejos (DMD, digital mirror device). Tales dispositivos se han usado en procedimientos LASIK para modificar la lente original, pero su uso para proporcionar un patrón de luz modificadora para el componente de modulación de refracción de una lente ajustable con la luz es único. En cualquier caso, el patrón de luz necesario generado para la corrección de las aberraciones ópticas medidas puede obtenerse mediante el uso de retroalimentación de un sensor de frente de onda, por ejemplo de un sensor Shack-Hartmann. Un sensor de este tipo usado junto con un espejo deformable (DM, deformable mirror) se ha usado ampliamente para corregir las aberraciones de un telescópio astronómico. Su uso en la presente invención es único.

Una vez que la lente ajustable con la luz se ha modificado hasta el punto deseado, las propiedades ópticas de la lente se fotobloquean irradiando toda la lente con luz de la longitud de onda apropiada para fotopolimerizar equitativa y completamente cualquier composición de modulación de refracción restante en la lente ajustable con la luz, es decir, para suprimir eficazmente la fuerza motriz para un cambio refractivo.

Además, otro problema específico de la irradiación de bloqueo de una lente intraocular ajustable con la luz es la capacidad de irradiar la lente por detrás del iris en pacientes en los que el iris no se dilata completamente. Según otra realización de la invención, se usa una lente de gonioscopia para solucionar este problema. La lente de gonioscopia se desarrolló originalmente para ver por detrás o por delante del iris en ángulos extremadamente grandes. También se usa para ver partes de la retina que están obstruidas de otro modo por la estructura ocular. Su uso en la presente invención para bloquear las modificaciones refractivas de una lente ajustable con la luz es único.

Lo expuesto anteriormente ha explicado a grandes rasgos las características y las ventajas técnicas de la presente invención con el fin de que pueda entenderse mejor la descripción detallada de la invención que sigue a continuación. Lo expuesto anteriormente, y características y ventajas adicionales de la invención que se describirán en lo sucesivo en este documento, forman el objeto de las reivindicaciones de la invención. Los expertos en la materia deberían comprender que la concepción y la realización específica desveladas pueden usarse fácilmente como base para modificar o diseñar otras estructuras para llevar a cabo los mismos fines de la presente invención. Los expertos en la materia también deberían darse cuenta de que cualquier construcción equivalente no se aleja del alcance de la invención tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas. Las características novedosas que se consideran características de la invención, tanto en su organización como en procedimiento de funcionamiento, junto con objetos y ventajas adicionales se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción cuando se considera en relación con las figuras adjuntas. Sin embargo, debe entenderse expresamente que cada una de las figuras se proporciona sólo para fines ilustrativos y descriptivos y no pretenden definir los límites de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

La fig. 1 es una representación esquemática de una lente de la presente invención que está irradiándose en el centro seguida de una irradiación de toda la lente para bloquear la potencia modificada;

la fig. 2 es una representación esquemática de un ejemplo de un sistema de irradiación sin un elemento de alineación interno;

la fig. 3 es una representación esquemática de un ejemplo de un sistema de irradiación en una configuración de un microscopio quirúrgico;

la fig. 4 es una representación esquemática de un ejemplo de un sistema de irradiación en una configuración de lámpara de hendidura;

la fig. 5 es una representación esquemática de un ejemplo de diseño óptico para la proyección a través de una máscara sobre una lente ajustable con la luz;

la fig. 6 es una representación esquemática de una realización del sensor de frente de onda Shack-Hartmann;

las figs. 7a y 7b son, respectivamente, representaciones esquemáticas de una vista lateral y desde arriba de un sensor de frente de onda Shack-Hartmann;

la fig. 8 ilustra una salida espectral de un diodo de emisión de luz UV; y

las figs. 9a y 9b muestran descripciones mecánicas y patrones de irradiación de un diodo de emisión de luz UV;

las figs. 10a y 10b son ejemplos de perfiles de irradiación para corregir la potencia óptica de una lente ajustable con la luz;

la fig. 11 es una representación esquemática de un láser emisor de superficie de cavidad vertical que puede usarse en la presente invención;

la fig. 12 es una lente de gonioscopia que puede usarse en la presente invención;

la fig. 13 es un nomograma usado en esta invención, que tiene un perfil de intensidad de "sombrero de copa";

la fig. 14 es otro nomograma usado en esta invención; y

la fig. 15 es otro monograma más usado en esta invención que tiene un perfil de intensidad de "sombrero de copa".

Descripción de realizaciones representativas

Generalmente, una lente ajustable con la luz comprende una primera matriz de polímero y una composición de modulación de refracción dispersada en la misma. La primera matriz de polímero forma la estructura de elemento óptico y generalmente es responsable de muchas de sus propiedades materiales. La composición de modulación de refracción puede ser un único compuesto o una combinación de compuestos que es capaz de una polimerización inducida mediante estímulo, preferiblemente fotopolimerización. Tal como se usa en este documento, el término "polimerización" se refiere a una reacción en la que al menos uno de los componentes de la composición de modulación de refracción reacciona para formar al menos un enlace covalente o físico con un componente similar o con un componente diferente. Las identidades de la primera matriz de polímero y de las composiciones de modulación de refracción dependerán del uso final del elemento óptico. Sin embargo, como regla general, la primera matriz de polímero y la composición de modulación de refracción se seleccionan de manera que los componentes que comprenden la composición de modulación de refracción son capaces de una difusión dentro de la primera matriz de polímero. Dicho de otro modo, una primera matriz de polímero incohesiva tenderá a emparejarse con componentes de composición de modulación de refracción más grandes y una primera matriz polimérica firme tenderá a emparejarse con componentes de composición de modulación de refracción más pequeños.

Durante la exposición a una fuente de energía apropiada (por ejemplo, calor o luz), la composición de modulación de refracción forma normalmente una segunda matriz de polímero en la región expuesta del elemento óptico. La presencia de la segunda matriz de polímero modifica las características del material de esta parte del elemento óptico para modular sus capacidades de refracción. Después de la exposición, la composición de modulación de refracción de la región no expuesta migrará con el tiempo hacia la región expuesta provocando una reacción de dilatación o cambio de forma. La cantidad de migración de la composición de modulación de refracción hacia la región expuesta depende del tiempo y puede controlarse de manera precisa. Si se permite tiempo suficiente, los componentes de la composición de modulación de refracción volverán a equilibrarse y se redistribuirán por todo el elemento óptico (es decir, la primera matriz de polímero, incluyendo la región expuesta). Cuando la región vuelve a exponerse a la fuente de energía, la composición de modulación de refracción que ha migrado por tanto hacia la región (que puede ser inferior a que si se permitiera a la composición de modulación de refracción volver a equilibrarse) se polimeriza para aumentar adicionalmente la formación de la segunda matriz de polímero. Este proceso (exposición seguida de un intervalo de tiempo apropiado para permitir la difusión) puede repetirse hasta que la región expuesta del elemento óptico haya alcanzado la propiedad deseada (es decir, potencia, índice de refracción o forma). En este momento, todo el elemento óptico está expuesto a la fuente de energía para "bloquear" la propiedad de lente deseada polimerizando los componentes restantes de la composición de modulación de refracción que están fuera de la región expuesta antes de que los componentes puedan migrar hacia la región expuesta. Dicho de otro modo, puesto que los componentes de la composición de modulación de refracción que pueden difundirse libremente ya no están disponibles, una exposición posterior del elemento óptico a una fuente de energía no puede cambiar adicionalmente su potencia. La figura 1, tomada de la solicitud internacional número de serie PCT/US99/41650, supra, ilustra la modulación de refracción (por tanto la modulación de potencia de lente) seguida de un bloqueo.

El sistema de irradiación de las realizaciones ejemplares se compone de varias partes principales, 1) i fuente de irradiación, 2) conformador de intensidad del haz, 3) sistema de emisión del haz, 4) procedimiento de alineación, 5) elemento de calibración, 6) elemento de diagnóstico y 7) elemento de bloqueo. Cada una se describirá en mayor detalle posteriormente.

Fuente de irradiación

La fuente de irradiación debe ser compatible con la fotosensibilidad del material que está irradiándose. En este ejemplo, el sistema fotopolímero/fotoiniciador es sensible a la radiación UV entre las longitudes de onda de 325 nm y 380 nm, por lo que la fuente de irradiación es una fuente UV. La fuente UV puede ser un láser, un diodo de emisión de luz o varios tipos de lámparas que tengan un espectro UV. La fuente también puede ser continua (OC) o pulsada. La fuente en este ejemplo es una lámpara de arco de mercurio OC montada con un filtro de interferencias para producir un haz centrado en 365 nm +/- 10 nm (anchura total al máximo total (FWFM, Full Width at Full Maximum)). Otros procedimientos apropiados para su uso en el presente sistema se describen posteriormente en mayor detalle bajo la cabecera: "Procedimiento para irradiar lentes implantables ajustables".

Conformador de intensidad del haz

La naturaleza del conformador de intensidad del haz dependerá del tipo de radiación usada, tal como de haz de electrones, de microondas, de radiofrecuencia, acústica u óptica. En este ejemplo se usarán lentes ópticas y filtros de apodización ya que la fuente de irradiación es una lámpara de arco. El presente procedimiento permite un patrón de irradiación personalizado para generar un cambio de refracción personalizado en la lente ajustable con la luz. El patrón apodizado puede generarse usando varios procedimientos y puede tomar diferentes formas. Por ejemplo, el patrón de transmisión deseado podría ser un patrón estático de máscara proyectado en una película fotográfica, grabado fotoquímicamente en un sustrato usando una máquina de generación de patrones, o aplicado con cromo al sustrato apropiado usando deposición química de vapor (CVD, chemical vapor deposition). Este tipo de patrón estático puede ser continuo o una estructura de medio tono. Además, el patrón deseado podría ser dinámico tal como el producido por un modulador espacial de luz apropiado (SLM; por ejemplo, una pantalla de cristal líquido (LCD, liquid cristal display) o un dispositivo digital de espejos (DMD)), patrones de rotación o translación, o cualquier otro procedimiento para variar dinámicamente el perfil de intensidad o tiempo de integración de la radiación expuesta. Algunos láseres están apodizados de manera natural y pueden no requerir una modulación de intensidad adicional para corregir la potencia o astigmatismo en una lente ajustable con la luz. Tal como se mencionó en una realización, se usa una máscara de película fotográfica. Una película fotográfica se coloca entre dos portaobjetos para producir el perfil de intensidad 3-D en un sistema de proyección UV similar a un proyector de diapositivas convencional. Los componentes principales son una fuente de luz UV, óptica de condensador, una lente de campo, un filtro de apodización y óptica de proyección. Los procedimientos para generar perfiles de irradiación se describen posteriormente en mayor detalle bajo la cabecera: "Procedimientos para generar perfiles de intensidad de irradiación".

Otra fuente potencial para producir un patrón de intensidad variable definido espacialmente es un láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL). A diferencia del uso de una máscara estática o un modulador dinámico de luz (por ejemplo, LCD o DMD), una disposición de VCSEL sólo requeriría una disposición de láseres, una disposición de matrices de lentes y óptica de proyección. Por tanto, las ventajas son un coste y complejidad menores. Una disposición controlada 2-D de VCSEL de láseres sustituye a una máscara o SLM y la fuente de luz con su óptica de condensador asociada para irradiar lentes ajustables con la luz o películas. El uso de un láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL) UV constituye una realización de esta invención y se describe posteriormente en mayor detalle bajo la cabecera "Generador de patrones UV-VCSEL".

Sistema de emisión del haz

El sistema de emisión del haz dependerá del tipo de haz que esté emitiéndose. En este ejemplo, está emitiéndose un haz UV, por lo que se usará una óptica transmisiva UV. Los ejemplos mostrados en las figuras 2, 3 y 5 se denominan comúnmente sistemas de iluminación crítica. En estos ejemplos, las lentes condensadoras proyectan la salida del integrador (es decir, la guía de luz) sobre el filtro de apodización. Un filtro de interferencias está colocado en el tren óptico para filtrar la luz a la longitud de onda deseada. La lente de campo se usa para redirigir el rayo principal del sistema óptico para minimizar pequeñas pérdidas del integrador. Las lentes del objetivo proyectan el filtro de apodización (patrón de intensidad) sobre la lente ajustable con la luz. Otra forma de iluminación se llama iluminación Kohler, en la que la fuente (la abertura de salida de la guía de luz) se proyecta sobre la lente del objetivo y no hay lentes de campo. Puede usarse cualquier tipo de diseño de iluminación. En otra realización del sistema de proyección, pueden suprimirse las lentes condensadoras de la configuración óptica y un elemento difusor apropiado (por ejemplo, un elemento difusor holográfico) se coloca adyacente al filtro de apodización para proporcionar un campo uniforme (es decir, un perfil de intensidad de haz aplanado) que incide sobre la máscara. La óptica de proyección proyecta después el filtro de apodización sobre la lente ajustable con la luz como con los otros sistemas de proyección descritos anteriormente.

Procedimiento de alineación

La figura 2 muestra un ejemplo de un sistema de irradiación sin un elemento de alineación interno usado sobre el ojo de un conejo 10. La salida de luz de una lámpara de arco 12 se lleva hacia el integrador (en este caso una fibra óptica en la forma de un guiaondas hueco relleno de líquido 14) mediante un reflector esférico 16. La salida del integrador produce un campo uniforme (es decir, un perfil de intensidad aplanado). La salida aplanada de la guía de luz se enfoca sobre un generador de máscara óptica contenido en un tubo 18 para producir el patrón de irradiación deseado. En esta ilustración, la cabeza del conejo está sujeta a una plataforma 20 que tiene un soporte 22. El tubo óptico 18 está conectado a un brazo 24 mediante una abrazadera de ajuste preciso 26, extendiéndose el brazo 24 desde y fijándose al soporte 22 mediante una abrazadera de ajuste aproximado 28. El patrón de irradiación/máscara deseado dependerá del cambio refractivo deseado en la lente ajustable con la luz y de la interacción del material con la radiación. Esta relación será una descripción matemática denominada como un nomograma.

El procedimiento de alineación incluye la colocación precisa del patrón de irradiación en la lente ajustable con la luz. En este caso, la lente ajustable con la luz es una lente intraocular implantada en el ojo. Las dos posiciones más probables del paciente humano o de otro sujeto es tumbarse sobre una mesa, tal como se muestra mediante el conejo acostado 10 en la figura 3, o sentarse en una silla, tal como se muestra mediante el paciente humano 30 en la figura 4. Haciendo referencia a la figura 3, la luz UV de la fibra fuente 14 dirigida a través del tubo del generador de máscara óptica 18 se desvía mediante un espejo 32 hasta un divisor de haz 34 y desde allí hasta el ojo del conejo. El separador de haz 34 permite la observación de la lente ajustable con la luz implantada del conejo y del procedimiento a través de un microscopio quirúrgico 36 alineado verticalmente con el divisor de haz 34.

Haciendo referencia a la figura 4, si el paciente está sentado en una silla, su cabeza está colocada sobre un reposacabezas 38 que soporta la barbilla y la frente. La luz UV de la fibra fuente 14 dirigida a través del tubo del generador de máscara óptica 18 se desvía mediante un divisor de haz 40 y desde allí hasta el ojo del paciente. El divisor de haz 40 se hace funcionar junto con una lámpara de hendidura oftálmica 42 que tiene su propia óptica de observación (no mostrada) y que permite alinear la fuente de irradiación con el paciente.

La lámpara de hendidura puede tener cualquiera de un número de configuraciones, que incluye configuración manual, portátil y montada a una mesa. Todas pueden aplicarse hasta cierto punto. Si el paciente está tumbado sobre una mesa, una configuración similar al microscopio quirúrgico 36 de la figura 3 es una configuración apropiada.

Una vez que la cabeza está sujeta de manera estable, se usa una cámara de vídeo o un microscopio visual alineado conjuntamente y parafocal con el eje óptico de la fuente de irradiación para alinear el patrón proyectado de máscara/intensidad con la lente ajustable con la luz. Pueden usarse fuentes de luz internas o externas que se reflejan desde la cornea o la lente ajustable con la luz como ayudas de alineación angular para alinear la fuente de irradiación con la lente ajustable con la luz. Las reflexiones pueden verse con la cámara de video, con el microscopio visual o con otro sensor.

Con el fin de compensar cualquier movimiento del ojo del paciente durante el tratamiento de irradiación, se proporciona una luz de fijación en la forma de una fuente puntual de láser en el intervalo de 700 a 800 nm para que el paciente mire a la misma. Esto garantizará que las aberraciones medidas antes del tratamiento y la dosis suministrada a la lente ajustable con la luz estén a lo largo del eje visual del paciente o de la línea de visión (LOS).

Elemento de calibración

Un elemento de calibración es un sensor que supervisa la potencia y/o el perfil de intensidad del haz de irradiación. Se usa un divisor de haz para proporcionar una muestra del haz para su medición. Para aberraciones simples, tal como potencia óptica o astigmatismo, el perfil de intensidad puede fijarse con un generador de máscara/patrón y sólo será necesario medir la potencia total y el tiempo de exposición. Para perfiles de intensidad personalizados, será necesario supervisar el perfil de intensidad proyectado y el tiempo de exposición. Para la radiación UV, puede usarse una cámara CCD UV para supervisar la intensidad.

Un ejemplo de la óptica del tubo 18 de las figuras 2 a 4 para proyectar la máscara sobre la lente ajustable con la luz es el diseño óptico de iluminación de la figura 5. La luz UV 44 de una fuente 46, por ejemplo, un guiaondas óptico relleno de líquido, se dirige a través de óptica de sílice compuesta por una lente 48 PC - 25,4 - 38,6 -UV separada 1 mm de una lente 50 PC - 25,4 - 30.9 - UV que está separada, 215 mm en este ejemplo, de un conjunto de lente compuesto 52 PC - 25,4 - 46,4 - UV. La luz UV 44 pasa a través de una máscara 54, a continuación, después de un espacio variable 56, a través de una lente 58 Lightpath Gradium CPX - 25 - 60, hasta la lente ajustable con la luz 60 sobre un espacio variable 62.

Elemento de diagnóstico

El elemento de diagnóstico descrito en este documento se usa para medir las aberraciones en la lente ajustable con la luz antes, durante y/o después de la irradiación. Hay muchos instrumentos disponibles para medir las aberraciones del ojo. Los mismos instrumentos usados para determinar la prescripción de un paciente para que use gafas pueden usarse para medir errores de potencia óptica y de astigmatismo en la lente ajustable con la luz. Existen varios instrumentos para medir la potencia óptica y el astigmatismo así como aberraciones de orden superior del ojo. Los tres sensores de frente de onda más comunes usados en la actualidad se basan en el disco Schemer, en el sensor de frente de onda Shack-Hartmann y en el interferómetro Talbot. La aplicación de un sensor de frente de onda para una lente ajustable con la luz se tratará posteriormente en mayor detalle bajo la cabecera: "Aplicación de un sensor de frente de onda para lentes que permiten una modificación de potencia después de su fabricación". El instrumento de diagnóstico puede ser un instrumento autónomo o puede estar incorporado en el sistema de irradiación. El diagnóstico puede realizarse durante la irradiación más fácilmente cuando los diagnósticos se incorporan en el sistema de irradiación.

En una implementación particular: a) se usa un sensor de frente de onda Shack-Hartmann para medir las aberraciones del ojo; b) después se consulta un nomograma de la respuesta de la lente ajustable con la luz a la irradiación para determinar el perfil de intensidad requerido para corregir las aberraciones medidas; c) el perfil de intensidad requerido se coloca en un generador de máscara programable (tal como un dispositivo digital de espejos); d) se usa una cámara de calibración en una operación de bucle cerrado para corregir el dispositivo digital de espejos para compensar las aberraciones en la óptica de proyección y la no uniformidad en la fuente de luz; e) se radia la lente ajustable con la luz durante el periodo de tiempo prescrito; y f) después de un tiempo especificado, vuelven a medirse las aberraciones del ojo para garantizar que se realizó la corrección apropiada. Si fuera necesario, el proceso se repite hasta que la corrección esté dentro de los límites dióptricos aceptables.

La figura 6 muestra esquemáticamente una realización ejemplar que usa un sensor de frente de onda Shack-Hartmann. En la vista lateral y desde arriba de las figuras 7a y 7b se muestran detalles adicionales del sensor de frente de onda. Este par de figuras proporciona algunas de las dimensiones para esta realización ejemplar tal como se muestra desde el lateral y la parte superior del sensor de frente de onda Shack-Hartmann.

En la vista mostrada en la figura 6, para comodidad de ilustración, la trayectoria de proyección CCD está dibujada en el lateral del sistema. En realidad, la cámara CCD 64 está montada en la parte superior del sistema. El haz de láser colimado 66, de 780 nm de longitud de onda, se enfoca sobre la retina. La cámara CCD 64 y una luz de fijación roja 68 proporcionan al cirujano la capacidad de alinear el sensor de frente de onda Shack-Hartmann 70 con la LOS del paciente. La imagen puede enfocarse moviendo el sensor hacia atrás y hacia delante con respecto al ojo, lo que garantiza que el sensor de frente de onda se proyecte en la pupila de salida del ojo del paciente. La luz de láser 66 se refleja desde la retina y el frente de onda de salida contiene información relativa a las aberraciones del ojo. La teoría de usar un sensor de frente de onda Shack-Hartmann para medir las aberraciones del ojo humano está bien documentada en la bibliografía de manera que sólo se proporcionará en este documento una breve descripción. La disposición de lentes pequeñas 72 divide el frente de onda reflejado desde la retina en un número de subaberturas y después mide la inclinación del frente de onda con respecto a un frente de onda "sin aberraciones", ideal. La inclinación medida se usa después para reconstruir el frente de onda con aberraciones por lo que se ajusta a un conjunto de polinomios de Zernike cuyos órdenes individuales representan una aberración óptica particular y sus coeficientes correspondientes representan la magnitud de las aberraciones en error dióptrico. La severidad de cada uno de estos componentes puede analizarse y corregirse después a través de las técnicas de esta invención.

Elemento de bloqueo

Una vez que las aberraciones están corregidas, se aplica irradiación de bloqueo. La irradiación de bloqueo puede aplicarse o no con el mismo sistema de irradiación. En los casos en los que el iris no se dilate completamente, puede ser necesario irradiar la lente ajustable con la luz por detrás del iris. Según otra realización de esta invención, se usa una lente de gonioscopia para este fin tal como se describirá posteriormente en mayor detalle bajo la cabecera "Lente de gonioscopia para bloquear una lente ajustable con la luz".

A continuación se proporcionarán detalles adicionales de varias realizaciones.

Procedimiento para irradiar lentes implantables ajustables

Una forma de energía usada para irradiar un elemento óptico, por ejemplo, una lente ajustable con la luz, es irradiación UV en el intervalo de 320 a 400 nm. Por ejemplo, en esta invención se han utilizado un láser de helio cadmio (HeCd) que funciona a 325 nm y una lámpara de arco de mercurio (Hg) filtrada espectralmente para la emisión de líneas a 334 y 365 nm. Estas fuentes UV, incluyendo el láser YAG de estado sólido, que funciona a 355 nm, bombeado por un diodo láser de triple frecuencia, un láser de iones de argón que funciona en el intervalo de 350 a 360 nm, una lámpara de descarga de deuterio y lámparas de xenón-mercurio de banda ancha que funcionan con cualquier filtro espectral de banda estrecha son fuentes útiles para realizar pruebas de irradiación UV sobre lentes y materiales ajustables con la luz.

Existen problemas de seguridad potenciales relacionados con cada una de estas fuentes. Cuando se usa una fuente coherente tal como un láser, existe la posibilidad de que la fuente pueda enfocarse en un punto de la retina, creando altas intensidades que pueden provocar un daño permanente. Fuentes incoherentes extendidas tales como lámparas de arco son atractivas desde el punto de vista de que no pueden enfocarse en un punto fijo; sin embargo, estas fuentes poseen tal irradiación de salida que debe atenuarse hasta un 1/1000 para su uso en la irradiación de lentes ajustables con la luz. Por tanto, un uso inapropiado de la lámpara o un fallo mecánico o eléctrico podrían dar como resultado la aplicación de altas intensidades en las estructuras oculares y un daño posterior.

Una fuente más segura sería una que no pudiera enfocarse en un punto y que sólo tuviera potencia suficiente para exponer/irradiar el material de lente intraocular. Mientras que en sus aspectos más generales puede usarse una irradiación que proporcione una intensidad de 0,1 a 100 mW/cm^{2}, según una realización de la invención, 0,6 a 0,8 milivatios (mW) de potencia UV total, en el intervalo de longitud de onda de 350 a 380 nm, son suficientes para crear el cambio de potencia deseado. Con pérdidas de transmisión óptica y corneal, la potencia total requerida de la fuente UV de esta realización será aproximadamente de 2,5 a 3,5 mW. Para una lente con un diámetro de 6,0 mm, la fuente de potencia debería irradiar a una intensidad de 9,75 a 12,25 mW/cm^{2}.

Según la presente invención, un LED UV puede ser una fuente de energía adecuada para la irradiación de la lente ajustable con la luz. Por ejemplo, puede usarse un LED UV disponible en el mercado que tenga una potencia de salida óptica de 0,75 a 1 mW centrada en 370 nm con un ancho de banda espectral de anchura a media altura (full width half max) de +/-10 nm. El LED UV disponible comercialmente es una fuente extendida y puede enfocarse a un tamaño lo suficientemente pequeño para acoplarse en el interior de una fibra óptica rellena de líquido. La figura 8 muestra la salida espectral. Las figuras 9a y 9b muestran una descripción del paquete mecánico y de los perfiles de radiación de los LED UV. La tabla 1 proporciona las propiedades ópticas y eléctricas del LED UV, obtenidas a partir de una hoja de especificaciones de un proveedor (Sander Electronics).

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TABLA I

1

2

3

4

En una realización, de 2 a 10 LED UV están acoplados dentro de una fibra óptica de 5 mm de diámetro. En otra realización, de 4 a 8 LED UV están acoplados dentro de una fibra óptica de 5mm de diámetro. Pueden añadirse o quitarse LED UV según se requiera para producir un nivel de potencia suficiente y seguro en la lente ajustable con la luz implantada en el ojo.

En un ejemplo particular, la lente ajustable con la luz se implanta en el ojo de un paciente y se permite la estabilización de la refracción del ojo después de la operación. El análisis de aberraciones del ojo del paciente se realiza usando técnicas de refracción estándar y/o un sensor de frente de onda. El uso del conocimiento de las aberraciones medidas del ojo junto con el nomograma obtenido anteriormente permite el cálculo de la dosis y del perfil de irradiación deseados para corregir la visión del paciente corrigiendo la lente ajustable con la luz usando el LED UV como la fuente de luz.

El LED UV es una fuente de luz segura adecuada para su uso en el sistema de irradiación para modificar las 5 propiedades ópticas de una lente ajustable con la luz en pacientes. Tiene un brillo y tamaño limitados. La máxima irradiación posible se mantendrá por debajo de las normas del Instituto Americano de Normalización Nacional (ANSI, American Nacional Standard Institute), y el tamaño mínimo del punto en la lente ajustable con la luz será la imagen de la salida de la fibra óptica.

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Procedimientos para generar perfiles de intensidad de irradiación

Dependiendo de la formulación de la lente ajustable con la luz, la exposición a la frecuencia de luz apropiada provocará que la composición de modulación de refracción se difunda en el volumen irradiado, produciendo un cambio concomitante en la potencia refractiva de la lente (figura 1). La mayoría del cambio en la potencia de la lente ajustable con la luz se debe a la dilatación o encogimiento de la región afectada. Sin embargo, es posible que también pueda producirse algún cambio localizado en el índice de refracción puesto que el índice de retracción de un sistema termodinámico cerrado tal como una lente ajustable con la luz es proporcional al número de partículas por volumen. Por ejemplo, si la lente se irradia con un perfil como el mostrado en la figura 14, entonces las moléculas en la región irradiada se polimerizarán produciendo una diferencia en el potencial químico entre las regiones irradiadas y las no irradiadas estableciendo eficazmente un gradiente de difusión entre las regiones irradiadas y las no irradiadas. Para reestablecer el equilibrio termodinámico, la composición de modulación de refracción en la región no expuesta se difundirá hacia el centro produciendo una dilatación localizada y un aumento en la potencia de la lente. Si la lente se irradia con un patrón como el mostrado en la figura 15, entonces las moléculas se difundirán fuera de la parte central de la lente produciendo una disminución eficaz en la potencia de la lente en el centro de la lente. Esta dilatación no es necesariamente una función lineal de la irradiación debido a las condiciones frontera en el borde de la lente, el grosor no uniforme a lo largo de la lente y, posiblemente, una respuesta no lineal del material de la lente a la irradiación. El perfil de irradiación, amplitud y tiempo de exposición deben adaptarse para cada paciente para producir la cantidad de cambio correcta en la LIO. Esto incluye cambio de potencia de la LIO, astigmatismo, aberraciones esféricas y otras irregularidades. Esto se denomina irradiación personalizada.

Según una realización de la presente invención, puede usarse un modulador espacial de luz para generar un perfil de intensidad de irradiación personalizado para una composición que comprende una composición de modulación de refracción dispersa en una matriz de polímero que forma una lente, por ejemplo, una LIO. El modulador espacial de luz puede ser cualquier modulador adecuado conocido por un experto en la materia. En una realización, el modulador espacial de luz es una pantalla de cristal líquido o un procesador de luz digital.

Por ejemplo, la irradiación electromagnética en las partes UV, visibles o casi infrarrojas del espectro se proyecta fácilmente sobre la lente usando un sistema de proyección similar a los usados en los sistemas de proyección informáticos/de vídeo comerciales. Sin embargo, estos proyectores usan la pantalla de cristal líquido o el procesador de luz digital para sustituir la película usada en los proyectores. Las pantallas de cristal líquido pueden funcionar en un modo de transmisión o de reflexión. Puesto que rotan el plano de polarización de la luz, deben incorporarse en el sistema óptico luz polarizada y un analizador.

Los procesadores de luz digital se componen de una disposición de minúsculos espejos cuadrados de normalmente 17 micrones en un lado. En lugar de modular la intensidad del haz, modulan el tiempo que el haz está sobre la pantalla. La inclinación de los espejos minúsculos es de +/- 10 grados a una frecuencia de 60 kHz. Si el espejo está activado en la posición de activación, la luz que incide sobre el espejo se refleja hacia la lente de proyección. Si el espejo no está en la posición de activación, la luz se refleja hacia un colector de haz y no lo hace hacia la pantalla. Para cada una de las tramas de 60 kHz, cada espejo puede estar ACTIVADO o DESACTIVADO. Por tanto, la activación de los espejos es binaria. Para una iluminación uniforme en el procesador de luz digital, el perfil de densidad de energía aplicado a la lente es proporcional al número de veces que se activa cada espejo y no a la intensidad del haz.

El procedimiento de usar una intensidad incidente constante y de variar espacialmente el tiempo de exposición tiene varias ventajas: a) evita intentar producir niveles de exposición por debajo del nivel umbral de intensidad (el nivel de irradiación mínimo al que se produce cualquier efecto), b) evita tener que compensar la eficacia del material frente al nivel de intensidad y c) hace los nomogramas (un gráfico que ilustra una respuesta de las LIO a la intensidad de la luz, el perfil y la duración) mucho más fáciles de desarrollar.

En otra realización, se usan películas o placas fotográficas en un tipo de sistema de proyección de películas convencional para proyectar un patrón de irradiación sobre la OIL. Como ejemplo, la figura l0b muestra el perfil de haz de la línea de 365 nm desde una lámpara de arco de mercurio después de la proyección de la salida de una fibra óptica a través de una máscara de apodización (figura 10a) que procesa un perfil de densidad óptico de 100. Según esta realización, un perfil de intensidad de este tipo se usa para la irradiación de lentes ajustables con la luz y produce cambios de potencia óptica deseables en las lentes. Cada perfil de intensidad diferente necesita colocar una nueva máscara individual en el sistema de proyección.

Usando una pantalla de cristal líquido o un procesador de luz digital para generar perfiles de intensidad de irradiación personalizados, puede eliminarse el tiempo y el gasto de realizar una máscara fotográfica personalizada. Cada perfil de intensidad de irradiación personalizado puede generarse sobre la pantalla de un ordenador y después transferirse a la pantalla de cristal líquido o al proyector del procesador de luz digital. El patrón variable sobre la pantalla del ordenador puede producirse con una ecuación que representa una imagen 3-D del patrón de intensidad. El usuario o el físico pueden variar los parámetros de la ecuación usando la refracción del paciente y un nomograma. El físico también puede realizar ajustes en el patrón/ecuación basándose en su propia experiencia. En una realización, puede usarse la refracción del paciente más un sistema de análisis de frente de onda para calcular la forma del perfil de intensidad de irradiación para la irradiación personalizada de la LIO. Como ejemplo, el procedimiento en esta realización implica generalmente realizar una incisión en la cápsula anterior del cristalino para extraer el cristalino cataratoso e implantar una lente ajustable con la luz en su lugar. Después de la cicatrización y de la estabilización refractiva posterior, las aberraciones del ojo se miden mediante técnicas de refracción convencionales (desenfoque y astigmatismo), mediante análisis de frente de onda (desenfoque, astigmatismo, coma, aberración esférica y otras aberraciones de orden superior), y/o mediante mapas topográficos corneales (para aberraciones de orden superior). El conocimiento de las aberraciones así como su distribución espacial en el ojo después de la curación del postoperatorio permite corregir la visión del paciente mediante un nomograma que representa la respuesta de la lente ajustable con la luz a la luz de una longitud de onda, perfil de intensidad y duración particulares. Después de la determinación del tipo, magnitud y distribución espacial de las aberraciones del ojo, esta información se introduce en un programa informático que trabaja junto con el nomograma que produce el perfil de intensidad correcto así como la duración de la luz. La información del perfil de intensidad requerido se introduce después en el procesador de luz digital para controlar los espejos individuales que en última instancia determinan la salida del procesador de luz digital/ sistema de proyección y el patrón se proyecta sobre la lente ajustable con la luz. Una que vez que la lente ajustable con la luz se irradia y se ha producido la difusión de composición de modulación de refracción para la región expuesta, el ojo se refracta de nuevo. Si se requiere una modificación adicional de la lente ajustable con la luz se repite la secuencia de usar el nomograma y el generador de patrones del procesador de luz digital. Una vez que se han corregido las aberraciones deseadas toda la lente se irradia para fotobloquear la lente, prohibiendo eficazmente una difusión adicional y cambios refractivos posteriores en la lente ajustable con la luz.

En otra realización, se usa un procesador de luz digital con el fin de generar un perfil de irradiación/máscara para la irradiación UV de una lente ajustable con la luz. Puede adquirirse un proyector de procesador de luz digital comercial (tal como el vendido por Infocus, Inc.), puede suprimirse la fuente óptica y de luz y sustituirse por una fuente de luz UV y un sistema de lentes. La fuente óptica y de luz puede sustituirse para irradiar las LIO de prueba. Puede generarse una secuencia de comandos para MatLab (programa informático comercial para resolver problemas matemáticos y generar imágenes gráficas) o para otros programas gráficos para ver perfiles de intensidad 3-D y proyecciones de intensidad 2-D de esos perfiles. El ordenador puede conectarse después al proyector comercial modificado y pueden irradiarse las LIO de prueba con los perfiles calculados. Pueden fabricarse lentes y discos planos a partir del material de lentes ajustables con la luz e irradiarse con diversos patrones, niveles de intensidad y tiempos de exposición para generar uno o más nomogramas de irradiación. Los patrones de intensidad típicos pueden parecerse a () 101 o a perfiles gaussianos (donde r es el radio de la zona óptica en la LIO). Los niveles de intensidad típicos varían de 2 a 10 mW/cm^{2} y los tiempos de exposición típicos varían de 10 a 60 segundos. Los datos de refracción del paciente pueden usarse con el nomograma para corregir la potencia óptica y astigmatismo en la LIO. Para aberraciones de orden superior, tales como aberraciones esféricas y coma, se requerirá un sensor de frente de onda. Aunque requieren más tiempo, las técnicas de refracción estándar se han y pueden usarse para medir aberraciones esféricas.

Ejemplos de nomogramas

Un ejemplo de esta irradiación de bloqueo es un perfil de intensidad de "sombrero de copa" (figura 13). La característica obvia de este tipo de perfil es que se aplica a la lente una cantidad uniforme de intensidad. Como un ejemplo adicional, el perfil de intensidad de fotobloqueo (I) puede ser un perfil correspondiente a la ecuación: 5 tal como se muestra en la figura 14, donde I_{0} es la intensidad de pico del haz, r es el radio a lo largo de la lente y r_{max} es el radio del haz de imagen en la lente. Un perfil de este tipo es útil para casos en los que se coloca un aditivo de absorción UV en la lente ajustable con la luz para proteger la retina. Puesto que la lente ajustable con la luz posee un grosor variable a lo largo de su diámetro, la adición de una especie de absorción UV a la lente ajustable con la luz puede impedir que la irradiación de bloqueo alcance la parte posterior de la lente. Una situación de este tipo provocaría que la composición de modulación de refracción se difundiera desde la parte posterior de la lente ajustable con la luz hacia la parte delantera de la lente ajustable con la luz. Esta acción tiene el efecto de aplanar la superficie posterior cambiando eficazmente la potencia de la lente. Colocando un perfil 6 en la parte inferior sobre la superficie de la lente ajustable con la luz con intensidad suficiente para penetrar completamente la parte más gruesa central de la lente ajustable con la luz así como los bordes más delgados, será posible el fotobloqueo. Un nomograma de tratamiento, en su forma más simple, representa una gráfica xy del cambio de potencia dióptrica trazada frente a la dosis de irradiación. La tabla de respuesta desarrollada para satisfacer estos requisitos es un nomograma. Para una corrección de potencia simple, el nomograma puede ser simplemente una curva sobre una gráfica x, y. Como ejemplo de un nomograma de tratamiento, 24 lentes ajustables con la luz (potencia nominal de + 20 D) compuestas de una matriz de silicona reticulada del 70% en peso, composición de modulación de refracción de dimetilsiloxano tapada en el extremo con metacrilato del 30% en peso, y fotoiniciador del 1% en peso (para detalles adicionales respecto a las composiciones de lentes ajustables con la luz consultar el documento WO 00/41 650). El primer conjunto de 8 lentes se irradió con 10 mW/cm^{2} para un intervalo de 30 segundos usando el sistema de proyección mostrado en la figura 5 y el perfil de intensidad de haz mostrado en la figura 15. El segundo y el tercer conjunto de 8 lentes ajustables con la luz se irradiaron usando el mismo sistema de proyección, perfil de intensidad y condiciones de intensidad que el primer conjunto de 8, excepto que el segundo conjunto se irradió con dos exposiciones de 30 segundos separadas por 5 segundos, y el tercer conjunto se irradió con tres exposiciones de 30 segundos separadas por 5 segundos. Veinticuatro horas después de la irradiación, el sistema de lentes ajustables con la luz había alcanzado el equilibrio termodinámico tal como evidenció la estabilización en el cambio de potencia de la lente ajustable con la luz. Los resultados de estos experimentos se muestran en la tabla 1.

TABLA 1

7

Como ejemplo de un cambio de potencia positiva, 8 lentes ajustables con la luz (nominal + potencia de 20 D) fabricadas con la misma composición que las lentes descritas anteriormente. Estas ocho lentes ajustables con la luz se expusieron a 5 mW/cm^{2} usando dos dosis de 30 segundos separadas por 5 segundos y el patrón de intensidad mostrado en la figura 14. Los resultados de estos experimentos y el cambio de potencia final después de 24 horas se enumeran en la tabla 1.

Generador de patrones UV-VCSEL

Los VCSEL pueden ser láseres de un único elemento, disposiciones 1-D o disposiciones 2-d. Cada elemento de láser emite un haz de láser casi cuadrado desde la superficie superior en un cono de luz estrecho. La mayoría de las investigaciones acerca de estos dispositivos se han realizado en los parecidos IR para aplicaciones de telecomunicación. Se han desarrollado algunas disposiciones visibles para escanear y detectar imágenes. El factor de llenado para disposiciones 2-d es normalmente pequeño debido al espacio necesario para los cables. Las disposiciones de lentes pueden colocarse en la parte superior de las disposiciones de VCSEL para obtener factores de llenado superiores al 90%. Estos láseres tienen frecuencias de modulación muy altas. Si es muy difícil controlar la intensidad de los láseres, la energía en la exposición puede controlarse con una modulación del ancho del pulso o con otros procedimientos de modulación. Controlando espacialmente la intensidad o energía media en cada láser, puede producirse un perfil de intensidad de haz eficaz. Este patrón/perfil se proyecta después sobre la película o lente ajustable con la luz para producir el patrón de refracción deseado. La ventaja es un control directo e instantáneo o casi instantáneo del patrón de irradiación y combinaciones de patrón aumentadas.

Puesto que puede conseguirse la misma variación de perfil de haz con diversos tipos de moduladores espaciales de luz y pantalla estándar u óptica de proyección, las ramificaciones del UV-VCSEL de esta realización están en la sencillez y las dimensiones de los problemas de empaquetado son más importantes cuando el sistema de irradiación se combina con el sensor de frente de onda y con algún tipo de visionado y capacidad de video.

Los VCSEL se han usado (en otras longitudes de onda) en aplicaciones de proyección y de escaneo pero no para irradiar películas o lentes ajustables con la luz. Tales disposiciones de UV-VCSEL son tal como se describen en Photomiss Spectra, Marzo de 2001, página 30, incorporado en este documento como referencia.

Haciendo referencia a la figura 11, en un VCSEL la luz se propaga verticalmente en lugar de lateralmente a través de la estructura. Con esta orientación la cavidad del láser puede agrandarse para ajustarse a la longitud de onda de la luz de láser. Con una cavidad tan pequeña, el ancho de banda de ganancia del dispositivo sólo puede soportar un único modo longitudinal. En este VCSEL particular, se agrandó una capa de óxido directamente por encima y por debajo de la cavidad del láser para proporcionar al dispositivo tanto ganancia como guiado de índices.

Lentes de gonioscopia para bloquear una lente ajustable con la luz

Según una realización de esta invención, una lente de gonioscopia se usa para bloquear la lente ajustable con la luz irradiando partes de la lente ajustable con la luz que están bloqueadas por el iris. La ventaja de esta realización es que puede emitir fácilmente radiación en ángulos grandes para llegar a las partes de la lente que están bloqueadas detrás del iris.

Normalmente, la lente de gonioscopia es un bloque de vidrio que tiene un radio en un extremo que coincide exactamente con el radio de curvatura del eje. Se usa un gel o material viscoelástico como un fluido de ajuste de índices para suprimir o reducir en gran medida la potencia óptica de la córnea. Una lente en el otro extremo permite mirar directamente en la retina. Los espejos facetados están pulidos en el lado del bloque de vidrio que permite ver los lados del ojo, tanto por encima como por debajo del iris. Se colocan lentes independientes por encima de las facetas para enfocar los láseres dentro del ojo o para ayudar a enfocar otros instrumentos ópticos. Puesto que las zonas del ojo se pierden entre las facetas y donde las facetas se juntan, la lente de gonioscopia se rota para proporcionar una cobertura completa. Las mismas áreas perdidas se presentarán en esta aplicación de la lente de gonioscopia. Por tanto, la lente de gonioscopia tendrá que rotarse para proporcionar una cobertura completa de la irradiación de bloqueo por detrás del iris.

Las lentes de gonioscopia se proporcionan con de a 4 facetas. En esta realización se elige una lente de gonioscopia de 4 espejos ya que proporcionan la mejor cobertura de luz y requiere la menor cantidad de rotación para obtener una cobertura completa. La figura 12 ilustra una lente de gonioscopia de 4 espejos, estando cada espejo a 62º. Cuatro espejos a 62º proporcionan una vista de 360º, por tanto una proyección de 360º del ángulo de cavidad anterior con sólo una ligera rotación de la lente. Una lente de gonioscopia de este tipo está disponible en Opt Electronics S.A Medical Division, modelo 04GFA, o una lente láser de gonioscopia de 4 espejos Thorpe modelo OT4Mga. Pueden usarse otras configuraciones de cuatro espejos, tal como la lente láser Ritch Trabeculopasty modelo ORTA, así como una lente de uno o dos espejos. Ejemplos son la lente láser de gonioscopia Magic View modelo OmVGL y la lente láser de gonioscopia de espejo único modelo OSNGA, teniendo ambas un único espejo a 62º, y la lente láser de gonioscopia de dos espejos, modelo 02MA, que tiene dos espejos a 62º opuestos. La lente de gonioscopia permite que rayos uniformes de la fuente de irradiación lleguen por debajo del iris del ojo hasta los bordes de la lente ajustable con la luz, permitiendo un bloqueo total de la lente.

Generalidades

Aunque la presente invención y sus ventajas se han descrito en detalle, debería entenderse que pueden realizarse diversos cambios, sustituciones y alteraciones en este documento sin apartarse del alcance de la invención definida por las reivindicaciones adjuntas. Además, el alcance de la presente aplicación no pretende limitarse a las realizaciones particulares del proceso, máquina, fabricación, composición de materiales, medios, procedimientos y/o etapas descritos en la memoria descriptiva. Como un experto en la materia comprenderá fácilmente a partir de la descripción de la presente invención, pueden usarse según la presente invención procesos, máquinas, fabricación, composiciones de materiales, medios, procedimientos o etapas que existan actualmente o que se desarrollen posteriormente que realicen sustancialmente la misma función o consigan sustancialmente el mismo resultado que las realizaciones correspondientes descritas en este documento. Por consiguiente, las reivindicaciones adjuntas pretenden incluir dentro de su alcance tales procesos, máquinas, fabricación, composiciones de materiales, medios, procedimientos o etapas.

Claims

1. Sistema para modificar con radiación la potencia refractiva de una lente ajustable con la luz, comprendiendo el sistema:

: un elemento de diagnóstico que incluye un sensor de frente de onda (70) adaptado para medir al menos una aberración óptica en un sistema óptico que contiene la lente y para determinar una corrección para la misma;

: una fuente de irradiación (12);

: un conformador de intensidad de haz (18) adaptado para generar un patrón de radiación desde la fuente de radiación, patrón que se corresponde con la corrección de la aberración,

: un sistema de emisión de haz (14, 32, 34, 40) adaptado para proyectar la radiación desde la fuente de irradiación sobre el conformador de intensidad de haz y para proyectar el patrón de radiación desde el conformador de intensidad de haz sobre la lente;

: medios de alineación (42) adaptados para colocar el patrón de radiación en la lente;

caracterizado porque

el sistema comprende además un elemento de calibración adaptado para supervisar la potencia y el perfil de intensidad de la irradiación, y

un elemento de bloqueo adaptado para aplicar radiación de bloqueo en la lente para bloquear la potencia refractiva modificada de la misma, y

la radiación de la fuente de irradiación tiene una longitud de onda en el intervalo de 350 a 380 nm y se aplica a la lente con una intensidad de 9,75 a 12,25 mW/cm^{2} .

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2. El sistema según la reivindicación 1, en el que el sensor de frente de onda comprende:

: un sensor Shack-Hartmann.

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3. El sistema según la reivindicación 1, que está adaptado para una lente ajustable con la luz que comprende una lente de contacto personalizada y en el que la fuente de irradiación comprende:

: un conducto de luz con un extremo de recepción para recibir la luz ultravioleta y un extremo de salida adaptado para dirigir la luz ultravioleta sobre la lente; y

: una pluralidad de diodos de emisión de luz cuyas salida se dirigen sobre el extremo de recepción del conducto de luz.

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4. El sistema según la reivindicación 3, en el que el conducto de luz es una fibra óptica.

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5. El sistema según la reivindicación 1, en el que la fuente de irradiación comprende:

: un láser de luz ultravioleta pulsado.

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6. El sistema según la reivindicación 1, en el que la fuente de irradiación comprende:

: una fuente de luz ultravioleta de onda continua.

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7. El sistema según la reivindicación 6, en el que la fuente de irradiación comprende:

: una lámpara de arco.

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8. El sistema según la reivindicación 6, en el que la fuente de irradiación comprende:

: una lámpara de descarga de deuterio.

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9. El sistema según la reivindicación 6, en el que la fuente de irradiación comprende:

: un láser de onda continua.

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10. El sistema según la reivindicación 6, en el que la fuente de irradiación comprende:

: un diodo de emisión de luz de onda continua.

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11. El sistema según la reivindicación 1, en el que el conformador de intensidad de haz está adaptado además para controlar la cantidad de radiación que incide sobre la lente controlando la intensidad y duración de la irradiación.

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12. El sistema según la reivindicación 1, en el que el patrón que se corresponde con la aberración es opuesto en fase a la aberración medida.

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13. El sistema según la reivindicación 1, en el que la fuente de irradiación comprende:

: una disposición de láseres emisores de superficie de cavidad vertical ultravioleta adaptados para generar el patrón de radiación.

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14. El sistema según la reivindicación 1, en el que el conformador de intensidad de haz comprende:

: un filtro de apodización que tiene un perfil de intensidad predeterminado, estando adaptado el filtro de apodización para aplicar el patrón a la radiación.

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15. El sistema según la reivindicación 1, en el que el conformador de intensidad de haz comprende:

: un modulador espacial de luz, estando adaptado el modulador para aplicar el patrón a la radiación.

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16. El sistema según la reivindicación 15, en el que el modulador espacial de luz comprende:

: un procesador de luz digital adaptado para reflejar la luz ultravioleta.

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17. El sistema según la reivindicación 1, en el que el elemento de bloqueo está adaptado para aplicar radiación de bloqueo con un perfil de intensidad de "sombrero de copa".

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18. El sistema según la reivindicación 1, en el que el elemento de bloqueo está adaptado para aplicar radiación de bloqueo con un perfil de intensidad que disminuye a medida que aumenta una distancia desde el centro de la lente.