JP2002058695A - 眼の照射方法及び装置 - Google Patents

眼の照射方法及び装置

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JP2002058695A
JP2002058695A JP2000264266A JP2000264266A JP2002058695A JP 2002058695 A JP2002058695 A JP 2002058695A JP 2000264266 A JP2000264266 A JP 2000264266A JP 2000264266 A JP2000264266 A JP 2000264266A JP 2002058695 A JP2002058695 A JP 2002058695A
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radiation
lens
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eye
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JP2000264266A
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Hartmut G Haensel
ゲー ヘンゼル ハルトムット
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Carl Zeiss Jena Gmbh
カール ツァイス イエナ ゲーエムベーハー
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
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    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/013Instruments for compensation of ocular refraction ; Instruments for use in cornea removal, for reshaping or performing incisions in the cornea

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、眼の照射を行うための、眼科、屈
折矯正手術、及びレーザー治療に使用される方法及び装
置に関する。 【解決手段】 本発明は、水晶体が、角膜に吸収される
よりも過剰の、UV−A範囲の長波の、及び/又は可視
の、及び/又は近赤外範囲の、制御された治療放射線に
よって露光され、及び/又は角膜が、1.3μmを超え
る近赤外波長の治療放射線にて規定された方法で露光さ
れ、それによって、水晶体質及び/又は角膜質に局所的
な光誘発による不可逆性化学変化が、有効な可視光に対
する屈折率及び/又は透過特性が所定のパラメータに変
更されるように発生し、その結果視覚欠陥が軽減され
る、特定の光学的要素及び電子的要素が作用する原理か
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科、屈折矯正手
術、及びレーザー治療に使用される眼の照射を行うため
の方法及び装置に関する。

【0002】

【従来の技術】周囲を正確に見るためには、その光像が
完全に眼の網膜に投影されなければならず、眼における
各表面の曲率及び屈折率の変移は網膜の受容器の空間的
配置に一致していなければならない。

【0003】この完全な光像化が損なわれた場合、視覚
的な不足分は従来からの眼鏡によって矯正することがで
きる。そのときには、特定の屈折率、厚さ、及び曲率を
備えた湾曲した眼鏡を、眼の前に特定の距離をおいて掛
ける。「コンタクト・レンズ」と呼ばれている、比較的
薄いレンズは眼の角膜上に直接置くことができることも
知られている。

【0004】補助的光学手段を用いたこれらの矯正とは
別に、手術によって眼自体に変化を与えるという選択肢
もある。

【0005】角膜手術においては、組織を除去(切除)
することによって角膜の厚さを変化させる、あるいは、
切開(角膜切開)によってその曲率を変化させる。プラ
スチックの角膜形成も他の技法として可能性がある。こ
れは、熱的相互作用(熱角膜形成)によって実施され
る。

【0006】角膜は、「最前の」位置にあるので、外科
的処置を行うのが容易であり、また、この理由によっ
て、集中的な研究がなされるようである。

【0007】レーザー角膜手術は、多数の文献に記載さ
れており、一般的にレーザー切除として主にエキシマー
レーザーで行われ、また角膜熱収縮として光学的境界面
の曲率に変化を起こすことで手術が行われることもあ
る。

【0008】眼科手術用装置が米国特許4,718,4
18号に記載されている。この装置は、スキャンされた
UVレーザーを用いて、角膜の選択領域に、制御された
光学的分解切除を行う。照射濃度及び露光時間は、所望
の切除深さが得られるように、制御される。スキャンの
動作は適正に調整され、表面の形状に所望の変化を与え
る。この所望の変化によって、角膜は矯正されたレンズ
に改造される。

【0009】レーザー装置によって表面における切除の
可能性が、米国特許4,941,093号に記載されて
いる。このレーザー装置は、各レーザーエネルギーパル
スで、光線のエネルギー密度を変えることなく、しか
し、各2つのパルス間の露光領域の大きさを変えて、被
照射領域のプロファイル及び大きさを選択し、かつ制御
する手段を含んでいる。

【0010】米国特許5,334,190号には、光学
的視覚欠陥を矯正するための方法及び装置が記載されて
いる。これは、赤外線光源及び焦点調節要素を用い、焦
点に集められた赤外照射光を制御された態様にてコラー
ゲン角膜組織に当てることによって眼の曲率を変えるも
のである。これによって、コラーゲン角膜組織に熱によ
る収縮が生じ、角膜の曲率が変わる。

【0011】米国特許5,423,801号では、実質
的に眼の間質を貫通することなく、ボーマン膜を再形成
するためのレーザー及び光線形成マスクを含む方法及び
装置について述べられている。

【0012】所定の切除に対する抵抗を有する切除可能
なマスクあるいは徐々に強度を増すフィルターによっ
て、選択的に変動する開口あるいは露光領域を選択する
他の機構によって、角膜を切除する光線の強度を変える
種々の可能性が、米国特許5,505,723号にて論
じられている。

【0013】米国特許5,520,679号には、屈折
レーザー手術方法が記載されている。この方法では、コ
ンパクトで低価格のレーザー装置が使用され、この装置
は、コンピューター制御スキャナーと非接触ユニットを
含み、光学的切除及び光学的凝固の両方を実施する。こ
の基本的装置は、フラッシュランプ、ダイオードポンプ
式固体UVレーザー(193〜215nm)、コンパク
トなエキシマーレーザー(193nm)、遊離性Er:
ガラス(1.54μm)、Ho:YAG(2.1μ
m)、qスイッチEr:YAG(2.94μm)、多波
長IRレーザー(750〜1100nm)及び(2.5
〜3.2μm)を含んでいる。非接触走査装置の利点と
しては、コンパクトさ、高精度、低コスト、及び高融通
性が挙げられる。屈折レーザー手術に利用するため、必
要となる光線のオーバーラップ、切除率、及び凝固パタ
ーンに応じて、1〜10000間の再現率、0.01n
s〜数百μsのパルス長、及び0.05〜2mmのスポ
ットサイズを有する10μJ〜10mJのエネルギーを
供給するレーザーが選択される。

【0014】屈折的視覚欠陥を矯正するための、切除用
照射の円形光線による角膜の再プロファイルが米国特許
5,613,965号に示されている。

【0015】レーザー切除方法及びその関連装置が、米
国特許5,624,436号、同5,637,109
号、及びドイツ特許19752949号に記載されてい
る。これらには、対象物を所望の形状とするのに必要な
レーザービーム、レーザービームを処置対象に送るため
の光学装置、切除領域を変更するための開口、開口を動
かすための制御装置、及び、所望の光学的特性を有する
湾曲面を形成するために制御装置をガイドするマスター
コントローラーが含まれている。

【0016】これによって、角膜を切除するために改善
されたエキシマーレーザー放射線の強度プロファイルが
可能となる。

【0017】1個以上の開口を備えた回転マスクを用い
て表面を所定のプロファイルに切除するため、光線ある
いはレーザービームの強度分布における光線あるいはレ
ーザービームを変更する可能性が、米国特許5,65
1,784に示されている。

【0018】エネルギー強度が20mJ/cm2より大
きく、再現率が25パルス/秒であって、193nmに
おいてパルス化されたUVエキシマーレーザーを採用し
たレーザー手術用装置及び方法において、前記UVエキ
シマーレーザーの放射線を、マスクを介して角膜組織に
照射して、特定の形状及び特定の深さになるように組織
を除去するため切除用光学的分解工程を開始するレーザ
ー手術用装置及び方法が、米国特許5,711,762
号及び同5,735,843号に記載されている。これ
らの装置及び方法によれば、そのレーザー放射線を、マ
スクを介して角膜組織に照射して、特定の形状及び特定
の深さになるように組織を除去するため切除用光学的分
解工程を開始する。

【0019】近視及び乱視を改善するため、可変のアイ
リス開口及び可動スリットを用いて競合する球状及び円
筒状の矯正器具を組合わせて角膜表面上に施すことの可
能性が米国特許5,713,892号に示されている。

【0020】拡大後の眼の瞳孔における中心点の位置を
決定するための方法及び装置が米国特許5,740,8
03号に記載されている。

【0021】手術用レーザーの位置を正確に制御し、相
互作用点を決定する方法についての情報、及び圧平眼圧
計によって実行される眼科手術時における角膜プロファ
イルの制御が米国特許5,549,632号に含まれて
いる。

【0022】位置によって厚みが異なり、かつ切除用レ
ーザーと手術対象の角膜との間に置かれた、レーザー放
射線に対して不伝導性の特別に製作された膜によって達
成された、好ましい形状のビームプロファイルが米国特
許5,807,379号に示されている。

【0023】国際公開特許WO98/19741号にお
いて、熱レーザー角膜形成用装置及び方法が略述されて
いる。これらによって、退行(regression)
が減少するように、角膜の処置領域における形状が走査
される。角膜の屈折力における所望の変化が、レーザー
走査の結果、局部的に選択された、楕円形の点状の光熱
収縮パターンによって角膜コラーゲン組織に生ずる。そ
の目的は角膜における変形作用パターンを最適化するこ
とである。手術用レーザーとして作用するため、角膜組
織における吸収帯が200〜800μm、波長範囲が
1.3〜3.3μmであることを特徴とするレーザーダ
イオードが一例として示されている。これらの方法に共
通なことは、それらが光学的境界面(角膜)の曲率を変
化させることによって、眼の作像作用に影響を与えるこ
とである。

【0024】ドイツ特許4131361C2号におい
て、UV照射エキシマーレーザー、ある照射パターンを
形成する装置、作像光学装置及び眼を固定する手段を含
む装置が記載されている。この装置は、角膜の吸収範囲
内とされる波長範囲にて選択されたUV放射線を用い、
かつ、吸収されたUV放射線が角膜内の化学的構造に不
可逆性の変化を発生することができる強度を有する。従
って、可視光線に対する屈折率を変化させることができ
る一方、角膜組織を除去することはない。さらに、照射
パターンを形成する装置はUV放射線に対する角膜の位
置に依存した露光をなし、その位置に応じた屈折率の変
更を可能とする。また、ドイツ特許4131361C2
号において、短波長のエキシマーレーザーは化学的化合
物を分解できることが報告されている。

【0025】高エネルギーのUV放射線は、特に240
nm〜280nmの範囲内において、突然変異誘発性の
リスクの高いことが知られており、これは、RNA及び
DNAにおける共鳴吸収によるものである。

【0026】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、本質
的に突然変異誘発性のリスクを有する高エネルギーのU
V放射線を含むことのない再生可能な態様にて、簡単な
手段により、視覚欠陥を矯正する方法及び装置を提供す
ることである。

【0027】

【課題を解決するための手段】本発明は請求項1及び1
3の特徴部分における内容によってこの課題を解決する
ものであり、これらの内容は、請求項1及び13のプリ
アンブルにおける特徴と協働するものである。本発明の
実施態様は種々の従属項に含まれる。

【0028】

【発明の実施の形態】本発明の主な利点は、水晶体を、
角膜に吸収されるよりも過剰の、UV−A範囲の長波
の、及び/又は可視の、及び/又は、近赤外波長範囲
の、制御された治療放射線によって露光し、及び/又は
角膜を、1.3μmを超える治療放射線にて規定された
方法で照射することによって、突然変異誘発性のリスク
を回避し、それによって、水晶体質及び/又は角膜質に
局所的な光誘発による不可逆性化学変化を、可視の適用
放射線に対する屈折率及び/又は透過特性が所定のパラ
メータに変更されるように発生させて、視覚欠陥を実質
的に軽減することである。ここで、制御された治療照射
は空間構造及び時間調整、更に強度制御によって達成さ
れる。この空間構造は空間調整及び光学的変換による。

【0029】種々の水晶体領域における屈折率の変化
は、下記の眼の照射装置を使用することによって効率よ
く且つ簡単な態様にて達成される。すなわち、この照射
装置は、放射線照射用光源、照射時間調整手段、放射線
強度制御手段、照射空間制御手段、空間調整された放射
線を眼に当てるのに必要な放射線の変換及び形成をなす
光学装置、水晶体の軸線及び視軸の向きを決定する手
段、並びに、眼の固定及び/又は眼の追跡をなす手段か
らなる。光源は、水晶体の治療用として、角膜に吸収さ
れるよりも過剰の、UV−A範囲の長波の、及び/又は
可視の、及び/又は、近赤外スペクトル範囲の、波長を
含む放射線を放射する。また、角膜の治療用として、
1.3μmを超える近赤外波長を含む放射線を放射す
る。これらの放射線は、水晶体及び/又は角膜に吸収さ
れて水晶体質及び/又は角膜質に光誘発の化学的変化を
生じさせ、適当な強度制御及び照射時間調整が行われれ
ば、水晶体及び/又は角膜に照射に対する屈折率の変化
が生ずる一方、水晶体領域及び/又は角膜領域に純粋な
振幅部分による著しい濁りは発生しない。さらに、光源
から射出された放射線の空間調整手段は、構成された位
相特性及び振幅特性の両方に影響を与えることができ
る。さらに、放射線の変換及び形成用光学装置は少なく
とも1本の光軸を有する。位相特性及び振幅特性に関し
て空間的に調整された放射線は、水晶体及び/又は角膜
の所定のセグメントに変換され、それによって、量と空
間構造に関する、水晶体及び/又は角膜の屈折率及び/
又は透過における所望の同等の変化が起こる。

【0030】以下において、本発明について、少なくと
も部分的に図に示された実施例を用いてより詳しく説明
する。

【0031】図1に示すように、本発明による装置は、
水晶体を照射するための治療放射線11を射出する光源
10からなり、この治療放射線の波長は、エキシマーレ
ーザーの作用波長より明らかに長く、好ましくは600
nmより長ければよい。また、角膜の治療放射線の波長
は、1.3μmの近赤外波長より長い。この本発明によ
る装置は、時間調整手段12、例えば、ある角度パイロ
ットビームからの後方散乱を測定することによって、必
要かつ許容される露光設定を決定する手段13、並び
に、強度制御手段14から構成される。更に、本発明に
よる装置は、好ましくはコンピューター22で生成され
た電子信号21、すなわち電子列を、位相特性及び振幅
特性を有してもよい少なくとも1次元の光学的構造体2
3へと変換するための治療放射線11の空間調整手段2
0、光学的構造体23を水晶体77及び/又は角膜76
の適用箇所へビーム形成及び変換するための少なくとも
1本の光軸33を有する光学装置30、光学装置30の
主軸に対する視軸の向きを決定する装置71、並びに、
眼球70を固定する手段72を含んでいる。

【0032】図2は、図1の詳細の好ましい実施例を示
している。ここで、「少なくとも1本の光軸」は3本の
光軸331、332、333からなり、光軸331は主
光軸として機能している。

【0033】この実施態様において、水晶体及び/又は
角膜の予め設定された領域への変換は、2本以上のビー
ムを重ね合わせることによって、つまり少なくとも1本
の光軸と同等のものとすることによって達成できる。空
間調整は、いろいろな部分的光路で異なってもよい。

【0034】以下の部では、3つの選択された実施例を
用いて主な処置方法について説明する。

【0035】実施例1 視覚欠陥に対しては、基本的に量と方位の分布が知られ
ている。

【0036】これらは、所定の屈折欠陥を矯正するとき
に、水晶体及び/又は角膜が備えていなければならない
複合屈折率分布(位相及び振幅成分)を算出するため、
(逆)変換を実施するための初期データを提供するもの
である。

【0037】どれくらい精細な構造体が要求され、かつ
屈折率がどれくらいの深さまで調整されねばならないか
によって、光学系の正しいタイプを選択することができ
る(1本の光軸による単純な放射線の変換あるいは2本
以上の光軸による放射線の重ね合わせ、換言すると、単
純な平面像の投射からコヒーレントな(可干渉性)多重ビ
ームの重ね合わせまで)。

【0038】具体的な放射線の波長及びそのコヒーレン
ト特性は、必要とする屈折率の構造に従って特定するこ
とができる。

【0039】光源の出力範囲及びタイミングの仕様(パ
ルス幅、パルス周波数、パルス数)も選択できる。適用
するパラメータを選択することによって「完全な白内
障」を確実に防止しなければならない。

【0040】必要とする屈折率の構造から、コンピュー
ター技術によって、特定の空間調整照射構造体が決定さ
れる。この空間調整照射構造体は、特定の変換及びビー
ム形成光学装置と協働することによって、水晶体及び/
又は角膜におけるこの屈折率構造を得るのに最も適して
いる。手順の一部として、水晶体及び/又は角膜のいく
つかの領域において前記空間調整照射構造体は、非常に
明確な振幅変動を生成するのに有利であることが立証で
きる。この振幅変動は、個々の間質性の角膜に僅かな濁
りを表す白内障と似た特徴を示す。しかし、前記振幅変
動は、水晶体及び/又は角膜の全構造における相互作用
によって視覚を改善する。この改善は透過の僅かな損失
よりも重要である。

【0041】空間調整は透過すなわち反射モードにおけ
る電子−光コンバーター、又はスキャナーを用いて実施
できる。この空間調整は、異なった座標グリッド、例え
ば、デカルト座標あるいは極座標をベースとすることが
できる。

【0042】水晶体及び/又は角膜にこの構造が一度生
成されると、(例えば、その主な)位相部分(屈折率変
動)及びその(部分的に存在する)振幅部分(透過変
動)を介して複合回折像構造として作用し、これによっ
て、障害のある視覚から矯正された視覚へとなるよう
に、眼の屈折力が改善される。

【0043】加えて、これらのタイプの構造は、眼の遠
近調節運動時に調節範囲以上の視覚の最適化に寄与する
作用をなすことができる。

【0044】実施例2 眼の視覚欠陥は、再び述べるが、屈折力における量と方
位の分布の不一致であることが知られている。これらの
値は伝統的方法によって決定される。非常に精細なグリ
ッド(0.1mmより非常に小さい)における眼の内部
屈折力構造を知ることは有用である。加えて、過去の適
当な期間における視覚欠陥の変化を知ることは非常に役
に立つ。

【0045】異常視眼の量及び変化率(ある期間内の相
対的安定性あるいは急激な変化)に応じて、この方法の
基本的な適用可能性を決定しなければならない。屈折力
が短時間内で著しい変化が見られた場合(例えば、1年
のうちに2ジオプターを超えた場合)には、この方法は
使用すべきではない。このことを考慮に入れなければな
らないのは、矯正は一度実施されると、かなり長期間に
わたる安定性を有するからである。

【0046】この方法は、方位すなわち視軸からの距離
において、非常に不規則的な変動がある場合に非常に好
適である。屈折率構造が複雑になればなるほど、この方
法を適用することによって成功の見通しは良くなる。

【0047】またこの方法は、視覚的鋭敏性を改善する
とき、特に明るさが少ない(例えば、夕刻、夜間、夜間
走行時、暗い室内)、すなわち、主に長波光による照明
(暖光照明)の状況に対して、非常に好適である。

【0048】この方法は組織を侵すことがなく、つまり
これは感染のリスクがないことを意味しており、また高
エネルギー照射による突然変異誘発性のリスクがなく、
外来治療で実施することができる。

【0049】屈折力の矯正に必要な量に応じて、この方
法を光軸33に沿った単一投射方法(図1参照)とし
て、あるいは、2本以上の光軸331、332、333
を用いたコヒーレント光の重ね合わせ方法(図2参照)
として、適用すべきかどうかの決定をする。屈折力に大
きな変化を加える必要があれば、後者の方法を選択すべ
きである。この場合、極小の寸法(約1μ/μm以下)
にて、必要とされる屈折率を変化させなければならな
い。

【0050】所定の矯正に対して最適に調和する波長及
び角度範囲に関するデータは、個人の適応症から引き出
すことができる。この決定は処置のために選択すべき光
源の波長に影響を与える。

【0051】治療用露光の時間に係る仕様(cw、qc
w、あるいはパルスモード、パルス幅、及び反復周波
数)は、各個人の適用に対して特定された診察に応じて
選択されなければならない。

【0052】パルスモードにはkHz近くの周波数、及
びパルス幅には数μsから数msを用いて良好に行われ
る。

【0053】好適な光学装置は、必要な屈折力の変化、
光源の波長、及び、投射又は重ね合わせかの決定に基づ
いて選択することができる。一度光学装置が決定される
と、空間調整20のタイプを計算によって決めることが
できる(「テンプレート」の例が図6A及び6Bに示さ
れる)。光学的変換後、空間調整は水晶体77及び/又
は角膜76内にて強度構造に影響を与え、これによっ
て、予め選択された露光時間設定と協働して、所望する
同等の屈折率構造の空間的分布を形成する。この考えら
れる強度、すなわち屈折率構造が図4A、4B及び5
A、5Bに見ることができる。図4A、4Bは単純なケ
ースに関し、図5A、5Bはある程度不規則なケースに
関する。所定の構造内における空間は変動してもよい。
すなわち、空間のサイズはより小さくてもより大きくて
もよく、また、空間は増加若しくは減少、又は一方向に
おいて交互に変化してもよい。その結果として構造体の
方位には矯正要件を維持するすべての角度が含まれるこ
ととなる。構造体におけるより小さい間隔は光線の方向
におけるより著しい変化、つまり、より強い屈折力と同
等である。光回折の法則に従い、構造的な膨張に対して
直交する方向に屈折は発生する。

【0054】屈折力の有効な矯正を確実とするため、い
くつかの、多くの、この屈折率構造は水晶体及び/又は
角膜の深さを超える、漸次変化するパターンとして形成
しなければならない。これは、図3A及び3Bにおける
概略断面図にて見ることができる。

【0055】実施例3 処置する眼を診察する。水晶体面及び/又は角膜表面と
平行に非常に細かいメッシュの2次元グリッドを配置
し、眼の屈折力分布(水晶体及び/又は角膜ばかりでな
く、眼の全体的光路)を決定する。その結果、眼の屈折
力分布状態における初期データセットDS1が(例え
ば、コンピューター内に)得られる(図7参照)。屈折
力構造が光軸内、及び光軸と平行ばかりでなく、光軸に
対して異なる角度で決定されるのであれば、矯正しなけ
ればならない状態がより正確に分析できる。

【0056】マップ化された実際の状態のチャート(D
S1)と目標とする仕様(ZV)(矯正後の所望の屈折
力を決める)との差異から、領域モデル(FS)が得ら
れる。この領域モデル(FS)には、水晶体及び/又は
角膜における特定の小領域に対して必要な屈折力の変化
が表されている。これらの小領域は非常に小さくするこ
とができ、非常に不規則な屈折力構造の場合、水晶体の
サイズ及び/又は角膜のサイズに比較して非常に小さく
なければならない。検査結果をより正確にするために
は、いくつかの領域モデル(FS)を光軸に対して異な
る角度で記録すべきである。

【0057】次に、領域モデル(FS)はコンピュータ
ーで擬似的光学的逆変換(SOR)が実施される。これ
には、本発明による矯正方法を実施するために選択され
る装置に対して作成すべき仕様が必要となる(光学的諸
特性、光源から射出された波長、領域モデルFSのポイ
ント数、及び空間調整手段20に対する選択)。擬似的
光学的逆変換(SOR)は反復工程である。

【0058】逆変換によって1グループのデータセット
(DRT)が創出される。各データセットは、水晶体
(図3A参照)の種々の層(AA〜ZZ)、及び/又は
角膜(図3B参照)のJA〜JZのうちの1つにおける
屈折率変化の構造を生成するためのものである。

【0059】採用する所定の眼の処置手順に対して、対
応するデータセットはコンピューター22内において変
換後状態(DRT)で利用できなければならない。デー
タセットは、光源10からの放射線11を利用する電子
信号列21に変換され、位相又は/及び振幅特性を有す
る治療放射線の空間調整手段20において、いくつか
の、少なくとも1次元の光学的構造体23を生成する。
光学的構造体23は、コンピューター22にて、時間調
整され、またその強度が制御される。

【0060】光学的構造体23が光学装置30を通って
水晶体77及び/又は角膜76に投射されるか、あるい
は光学的構造体231、232、233がサブビーム3
31、332、333に沿った多重ビーム重ね合わせに
よって水晶体77及び/又は角膜76上に重ね合わせら
れる。

【0061】特殊な手段72によって眼70を固定する
必要がある。手段71によって前もって決定された視軸
の向きに従って、構造体23の位置において精細な矯正
を、例えば信号シーケンス列21を修正することによっ
て、なすことができる。

【0062】必要な露光パラメータ及び所定の許容露光
パラメータの可能な相互作用、特に許容されない高印加
出力レベルとの「間隔」、を決定する手段13が設けら
れている。手段13は、その有利な実施態様としては、
リアルタイム・コントロール・ループからなり、これ
は、屈折力にて得られた変化及び対応する領域モデル
(FS)からのデータが制御変数を決定するものであ
る。

【0063】本発明は、ここで説明した実施例に限定さ
れるものではなく、むしろ、本発明の範囲を逸脱するこ
となく、更なる実施態様を形成するため、上述した手段
及び特徴を組合わせたり修正したりすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】図1は、本発明による装置の基本的構成を示す
図である。

【図2】図2は、図1の詳細を示す、いくつかの光軸を
有する実施態様の図である。

【図3】図3Aは、屈折率変化(AA〜ZZ)の異なる
面を有する水晶体の断面図である。図3Bは、屈折率変
化JA〜JZの異なる面を有する角膜の断面図である。

【図4】図4Aは、水晶体の面DDにおける屈折率変化
の単純構造を示す平面図である。図4Bは、角膜の面Q
Qにおける屈折率変化の単純構造を示す平面図である。

【図5】図5Aは、水晶体の面FFにおける屈折率変化
の不規則な構造を示す平面図である。図5Bは、角膜の
面PPにおける屈折率変化の不規則な構造を示す平面図
である。

【図6】図6Aは、水晶体の面GGに屈折率変化を発生
させるためのマスク面における振幅及び/又は位相特性
を有する2次元光学構造を示す、異なる振幅がグレイの
明度で示されて位相部が点線のように見える図である。
図6Bは、角膜の面JMに屈折率変化を発生させるため
のマスク面における振幅及び/又は位相特性を有する2
次元光学構造を示す、異なる振幅がグレイの明度で示さ
れて位相部が点線のように見える図である。

【図7】図7は、「矯正後の屈折力構造のための目標仕
様」及び「治療される眼の屈折力構造のデータセット」
を「必要な屈折力の変化の領域モデル」の「擬似的光学
的逆変換」によって「逆変換後のデータセット」にまと
めることを示す概要図である。

【符号の説明】

10 光源 11 (エキシマーレーザーの波長より明らかに長波
長の)治療放射線 12 時間調整手段 13 必要かつ許容される露光パラメータの決定手段 14 強度制御手段 20 放射線の空間調整手段 21 電子信号 22 コンピューター 23 光学的構造体 30 (主軸を有する)ビーム形成及び変換するため
の光学装置 33 光軸 331 主光軸 332 第1の補助光軸 333 第2の補助光軸 70 眼球 71 視軸の向きを決定するための装置 72 眼の固定装置 76 角膜(眼の半透明層) 77 水晶体 DSI 治療される眼の屈折力分布を含むデータセット ZV 矯正後の屈折力分布の目標仕様 FS 屈折力に必要な変化に対する領域モデル SOR 領域モデルFSの擬似的光学的逆変換 DRT 逆変換後のデータセット

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈折力を変えることによって視覚欠陥を
    矯正するために眼を照射する方法であって、眼の水晶体
    が、角膜に吸収されるよりも過剰の、UV−A範囲の長
    波の、及び/又は可視の、及び/又は近赤外波長範囲
    の、制御された治療放射線によって露光され、及び/又
    は角膜が、1.3μmを超える近赤外波長の治療放射線
    にて規定された方法で露光され、それによって、水晶体
    質及び/又は角膜質に局所的な光誘発による不可逆性化
    学変化が、有効な可視光に対する屈折率及び/又は透過
    特性が所定のパラメータに変更されるように発生し、そ
    の結果視覚欠陥が軽減されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 制御された治療放射線は、強度制御と協
    働した空間及び時間調整によって得られることを特徴と
    する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 空間調整は、構成された位相特性及び構
    成された振幅特性の両方にて治療放射線に特徴を付与す
    ることを特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 位相特性及び振幅特性に対して空間調整
    された放射線は、水晶体及び/又は角膜の所定の領域へ
    と変換され、それによって、量と空間の両構造に関する
    屈折率における所望の相当する複合変化を発生し、及び
    /又は前記水晶体及び/又は角膜に透過変化を発生し、
    最適な視覚欠陥の軽減された像が生ずるように、実際の
    適用状態にて入射する放射線に影響を与えることを特徴
    とする請求項2記載の方法。
  5. 【請求項5】 (逆)変換計算による、視覚欠陥の矯正
    に必要な位相及び振幅成分を有する屈折分布の複合性に
    対する検出は、所定のパラメータ及び分析された屈折力
    の結果であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 水晶体照射用の治療放射線は、角膜に吸
    収されるよりも過剰の、UV−A範囲の長波の、及び/
    又は可視の、又は近赤外範囲の、レーザー放射線からな
    り、角膜照射用の治療放射線は、1.3μmを超える近
    赤外範囲のレーザー放射線からなることを特徴とする請
    求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 レーザー放射線は連続的にあるいは時間
    パルスで放射されることを特徴とする請求項6記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 水晶体の中味及び/又は対応する角膜の
    領域は治療放射線に対して付加的に増感されることを特
    徴とする請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記付加的に増感することは薬理学的方
    法にて達成されることを特徴とする請求項8記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 前記付加的に増感することは生化学的
    方法にて達成されることを特徴とする請求項8記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 治療放射線の強度制御によって、露光
    エネルギーに対する最適な各の設定が決定され、これは
    段階的な手順でパルス照射をなすパイロットビームが水
    晶体及び/又は角膜の端部に印加され、試験的な屈折率
    変化を形成し、次いで、前記屈折率変化量は光学的手段
    によって確認されることを特徴とする請求項2記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 水晶体照射用治療放射線の波長はエキ
    シマーレーザーの波長より明らかに長く、好ましくは6
    00nmより長く、角膜照射用治療放射線の波長は1.
    3μm近傍の小スペクトル範囲内にあることを特徴とす
    る請求項1記載の方法。
  13. 【請求項13】 視覚欠陥を矯正するために眼を照射す
    るための装置であって、治療放射線を放射する光源(1
    0)、治療放射線(11)の時間調整手段(12)、治
    療放射線(11)の強度を制御する手段(14)、治療
    放射線(11)の空間調整手段(20)、眼に対して空
    間調整照射をなすため治療放射線(11)を変換及び形
    成する光学装置(30)、水晶体の軸線あるいは視軸の
    向きを決定する手段(71)、並びに、眼の固定及び/
    又は追跡する手段(72)を有し、光源(10)は、水
    晶体照射用として、角膜に吸収されるよりも過剰の、U
    V−A範囲の長波の、及び/又は可視の、及び/又は近
    赤外範囲の、波長の治療放射線(11)を放射し、角膜
    照射用として、1.3μmを超える近赤外範囲の波長の
    治療放射線(11)を放射し、前記治療放射線は水晶体
    (77)及び/又は角膜(76)に吸収され、前記光源
    (10)によって放射された治療放射線(11)の前記
    空間調整手段(20)は、前記治療放射線上にて構成さ
    れた位相特性及び振幅特性の両方に影響を与えることが
    でき、放射線の変換及び形成をなす前記光学装置(3
    0)は少なくとも一本の光軸(33)を有し、位相特性
    及び振幅特性が調整された治療放射線(11)は水晶体
    及び/又は角膜の所定の領域へと変換され、それによっ
    て、水晶体(77)及び/又は角膜に、量及び空間的構
    造に関する所望の相当する屈折率の複合変化及び/又は
    透過変化を生じさせ、これによって、眼に、欠陥が軽減
    した最適な像が発生するように、実際の適用状態にて有
    用な入射する放射線に影響を及ぼすことを特徴とする装
    置。
  14. 【請求項14】 空間調整手段は電子−光コンバーター
    を含むことを特徴とする請求項13記載の装置。
  15. 【請求項15】 電子−光コンバーターは反射モードで
    作用することを特徴とする請求項14記載の装置。
  16. 【請求項16】 電子−光コンバーターは透過モードで
    作用することを特徴とする請求項14記載の装置。
  17. 【請求項17】 空間調整手段(20)はスキャナーを
    含むことを特徴とする請求項13記載の装置。
  18. 【請求項18】 治療放射線(11)の変換及び形成を
    なす前記光学装置(30)はスキャナーを含むことを特
    徴とする請求項13記載の装置。
  19. 【請求項19】 空間調整手段(20)と、ビーム変換
    及び形成をなす光学装置(30)は、水晶体の遠近調節
    が異なる状態でも、視覚欠陥の軽減が可能なように、相
    互に作用することを特徴とする請求項13記載の装置。
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