JP2005230557A - 分散型エキシマレーザ手術システム - Google Patents
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- A61F2009/00878—Planning
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Abstract
【解決手段】 レーザ眼手術システムを制御するための方法であって、該方法は、 (a) 第1の位置で角膜のプロファイルを決定するステップと、(b)該角膜のプロファイルに対応するディジタルデータファイルを生成するステップと、(c) 該角膜の所望の矯正に対応するレーザショットの進路のための切除ショットパターンファイルをディジタルデータファイルから第2の位置で生成するステップと、(d)該切除ショットパターンファイルを第3の位置のレーザシステムに送信するステップと、(e) 該第3の位置で該送信された切除ショットパターンを受取った切除ショットパターンとして受取るステップと、(f)該レーザシステムに指示を与え、該受けとった切除ショットパターンにおいて見出されるショットパターンに対応するショットパターンを発射するステップと、を包含する、方法。
【選択図】 図1
Description
化アルゴンレーザであるエキシマレーザによって提供される冷光レーザ切除を用いて、眼表面が実際に形成し直されるまでに外科手術は発展している。これらのレーザは、本明細書において参考として援用される米国特許第4,840,175号でGholamPeymanに特許権が与え
られているレーザインサイチュ角膜曲率形成技術において、眼表面下の基質組織を形成し直すためにまで用いられる。
1.レーザ眼手術システムを制御するための方法であって、該方法は、
(a) 第1の位置でトポグラフィーシステムを用いて角膜のプロファイルを決定するステップと、
(b) 該角膜の該プロファイルに対応するディジタルデータファイルを生成するステップと、
(c) 該角膜の所望の矯正に対応するレーザショットの進路のための切除ショットパターンファイルを該ディジタルデータファイルから第2の位置で生成するステップと、
(d) 該切除ショットパターンファイルを第3の位置のレーザシステムに送信するステップであって、該第3の位置は、該第1の位置および該第2の位置とは物理的に異なる付近にある、ステップと、
(e) 該第3の位置で該送信された切除ショットパターンを受取った切除ショットパターンとして受取るステップと、
(f) 該レーザシステムに指示を与え、該受けとった切除ショットパターンにおいて見出されるショットパターンに対応するショットパターンを発射するステップと、
を包含する、方法。
2.(g) 第4の位置の第2のトポグラフィーシステムを用いて第2の角膜のプロファイルを決定するステップと、
(h) 該第2の角膜のプロファイルに対応する第2のディジタルデータファイルを生成するステップと、
(i) 該第2の角膜の第2の所望の矯正に対応するレーザショットの第2の進路のための第2の切除ショットパターンファイルを該第2のディジタルデータファイルから第5の位置で生成するステップと、
(j) 該第2の切除ショットパターンを前記第3の位置の該レーザシステムに送信するステップであって、該第3の位置は、該第4の位置および該第5の位置とは物理的に異なる付近にある、ステップと、
(k) 該送信された第2の切除ショットパターンファイルを受け取った切除ショットパターンとして受取るステップと、
(l) 該ステップ(k)の後に前記ステップ(f)を行うステップと、
をさらに包含する、項目1に記載の方法。
3.前記ステップ(c)が、
(c1) 第1の格納されたショットの進路に従って処置後に前記ディジタルデータに対応
する前記角膜プロファイルを表すものを表示画面上に表示するステップと、
(c2) 該ショットの進路を変更し、結果を該格納されたショットの進路として格納する
、医師の手動入力を行うステップと、
(c3) 前記所望の矯正に対応するものとして該医師が該格納されたショットの進路に満
足するまで該ステップ(c1)および該ステップ(c2)を繰り返すステップと、
(c4) 該ステップ(c3)後に、該格納されたショットの進路に基いて該切除ショット
パターンファイルを提供するステップと、
をさらに包含する、項目1または2に記載の方法。
4.前記ステップ(c)が、
(c5) 前記ステップ(c1)の前に、前記ディジタルデータファイルからショットの初期進
路を自動的に計算し、かつ、該ステップ(c1)を行う前に該進路を該格納されたショットの進路として保存するステップをさらに包含する、項目3に記載の方法。
5.前記ステップ(c)において、前記医師が中心島に対する矯正を手動で行う、項目3ま
たは4に記載の方法。
6.前記ステップ(c)において、前記医師が乱視の矯正を湾曲軸を用いて手動で行う、項
目3から5のいずれかに記載の方法。
7.前記ステップ(c5)が、
近視矯正ショットの初期進路を自動的に計算するステップをさらに包含する、項目4に記載の方法。
8.前記ステップ(c5)が、
遠視矯正ショットの初期進路を自動的に計算するステップをさらに包含する、項目4に記載の方法。
9.前記ステップ(c5)が、
乱視矯正ショットの初期進路を自動的に計算するステップをさらに包含する、項目4に記載の方法。
10.前記ステップ(d)が、
フロッピー(登録商標)ディスクに前記切除ショットパターンファイルを書き込むステップをさらに包含し、前記ステップ(e)が、
該フロッピー(登録商標)ディスクから該切除ショットパターンファイルを前記受けとった切除ショットパターンファイルとして読み出すステップをさらに包含する、項目1から9のいずれかに記載の方法。
11.前記ステップ(d)が、
前記切除ショットパターンファイルをモデムリンクによって送るステップをさらに包含し、前記ステップ(e)が、
該切除ショットパターンファイルを前記受取った切除ショットパターンファイルとして該モデムリンクから受取るステップをさらに包含する、項目1から9のいずれかに記載の方法。
12.前記ステップ(d)が、
前記切除ショットパターンファイルをネットワークリンクによって送るステップをさらに包含し、前記ステップ(e)が、
該切除ショットパターンファイルを前記受取った切除ショットパターンファイルとして該ネットワークリンクから受取るステップをさらに包含する、項目1から9のいずれかに記載の方法。
13.前記ステップ(j)が、
フロッピー(登録商標)ディスクに前記切除ショットパターンファイルを書き込むステップをさらに包含し、前記ステップ(k)が、
該フロッピー(登録商標)ディスクから該切除ショットパターンファイルを前記受けとった切除ショットパターンファイルとして読み出すステップをさらに包含する、項目2から9のいずれかに記載の方法。
14.前記ステップ(j)が、
前記切除ショットパターンファイルをモデムリンクによって送るステップをさらに包含し、前記ステップ(k)が、
該切除ショットパターンファイルを前記受取った切除ショットパターンファイルとして該モデムリンクから受取るステップをさらに包含する、項目2から9のいずれかに記載の方法。
15.前記ステップ(j)が、
前記切除ショットパターンファイルをネットワークリンクによって送るステップをさらに包含し、前記ステップ(k)が、
該切除ショットパターンファイルを前記受取った切除ショットパターンファイルとして該ネットワークリンクから受取るステップをさらに包含する、項目2から9のいずれかに記載の方法。
16.レーザ手術システムの分散型制御のためのシステムであって、該システムは、
患者の角膜のプロファイルに対応するプロファイルデータを提供するトポグラフィーシステムと、
該プロファイルデータから切除ショットパターンを発展させるためのプログラムを有するコンピュータシステムと、
該トポグラフィーシステムから該コンピュータシステムに該プロファイルデータを転送するための、該トポグラフィーシステムと該コンピュータシステムとの間の第1のデータリンクと、
レーザを導き、該切除ショットパターンに対応するショットパターンを発射させるレーザ眼手術システムと、
該コンピュータシステムから該レーザ眼手術システムに該切除ショットパターンを送信するための、該コンピュータシステムと該レーザ眼手術システムとの間の第2のデータリンクと、
を備え、該レーザ眼手術システムは、該コンピュータシステムとは物理的に異なる付近に位置する、システム。
17.前記レーザ眼手術システムが無菌室に配置され、前記コンピュータシステ
ムが該無菌室の外部に配置されている、項目16に記載のシステム。
18.前記第2のデータリンクが電話リンクである、項目16または17に記載のシステム。
19.前記第2のデータリンクがコンピュータネットワークである、項目16または17
に記載のシステム。
20.前記第2のデータリンクがフロッピー(登録商標)ディスクである、項目16または17に記載のシステム。
21.第2の患者の角膜のプロファイルに対応する第2のプロファイルデータを提供する第2のトポグラフィーシステムと、
該第2のプロファイルデータから第2の切除ショットパターンを発展させるためのプログラムを有する第2のコンピュータシステムと、
該第2のトポグラフィーシステムから該第2のコンピュータシステムに該第2のプロファイルデータを送信するための、該第2のトポグラフィーシステムと該第2のコンピュータシステムとの間の第3のデータリンクと、
該第2のコンピュータシステムから前記レーザ眼手術システムに該第2の切除ショットパターンを送信するための、該第2のコンピュータシステムと該レーザ眼手術システムとの間の第4のデータリンクと、
をさらに備え、該レーザ眼手術システムは該レーザを導いて該第2の切除ショットパターンに対応するショットパターンを発射させる、項目16から20のいずれかに記載のシステム。
22.前記第2のデータリンクおよび前記第4のデータリンクが、単一のコンピュータネットワークである、項目21に記載のコンピュータシステム。
23.前記コンピュータシステムが、
前記プロファイルデータから予備切除ショットパターンを自動的に発展させ、かつ前記切除ショットパターンの医師による手動改変を可能にするためのプログラムをさらに備えている、項目16から22のいずれかに記載のコンピュータシステム。
テムT1は、好ましくはコンピュータ化され、例えば5度の増分で0°と360°との間で
各子午線に沿った15個の点である点表示の形でデータファイルを提供する。点による表示は、眼の同一の球面軸上の球面に対応する各点における湾曲を表す軸湾曲、局所湾曲に対する球面接線が眼の球面軸と軸整列し得ない局所湾曲、あるいは平面または球面からの高さである絶対高さを示し得る。様々なトポグラフィーシステムによって生成されるデータファイルは公知であり、いずれもの特殊なデータフォーマットへの適合も当業者によって容易に達成される。
テムC1に送信される。この送信は、ブロック102によって示される様々な送信技術によ
って達成され得る。例えば、データは、フロッピー(登録商標)ディスクあるいは他の着脱可能な媒体の形状で運ばれ、ローカルネットワークによって、シリアルまたはパラレルリンクによって、遠隔通信リンクを介して、あるいはワイドエリアネットワークによって送信され得る。リンクのタイプは、関連する様々なシステムの実行に適合可能であり、その実行に依存することが容易に理解される。いずれの場合でも、プロファイルデータ100
は、コンピュータシステムC1によって受取られる。コンピュータシステムC1は、好ましくは、InternationalBusiness MachinesのIBM PCと互換性のあるパーソナルコンピュー
タなどのパーソナルコンピュータである。コンピュータシステムC1は、好ましくは、IntelCorporationのPentium(登録商標)Processorなどの高度に高出力のプロセッサを備
える。コンピュータシステムC1は、キーボード104、マウス106、ジョイスティック108
およびディジタイザ110などの様々な入出力装置を備え得る。これらの様々な入出力装置
は医師がコンピュータプログラムと相互作用を行うのを可能にするために用いられ、これによってブロック112によって図示される切除ショットパターンが生成される。
よび医師が手動で入力した視力データに基づいて、初期矯正切除ショットパターンが生成されるコンピュータプログラムを実行する。例えば、医師は、典型的な近視患者については-5.00などのような、必要とされる視力光屈折矯正度を入力し、所望であれば乱視矯正
の軸および乱視矯正度を入力し得る。次いで、トポグラフィーデータに基づいて、コンピュータシステムC1におけるプログラムは、所望のサイズの処置面積に対する切除ショットプロファイルを計算し、このプログラムは、例えば、遷移ゾーン、ディザリング、研磨、あるいは当該分野で公知の様々な他の技術をさらに包含し得る。そのような技術のさらなる詳細は、譲渡人の1994年11月16日に提出された米国特許出願第08/338,495号および1994年10月18日に提出された米国特許出願第08/324,782号に見出され、これらの特許出願は本明細書で参考として援用される。さらに、角膜プロファイルデータ100に基いて、コンピュータシステムC1は乱視矯正軸および乱視矯正度を調節し得る。次いで、コンピュータシステムC1中のソフトウエアによってプロファイルデータ100による眼のプロファイルが「切除」されるシミュレーションを行うことによって、コンピュータシステムC1のモニタ上に現れる結果として得られるプロファイルを用いて、実際の角膜へのこの自動計算の結果を確認し得る。このシミュレーションの結果に基づいて、医師はさらに、例えば、「ホットスポット」、規定外の乱視、あるいはその他の異常欠陥を矯正するために手動でショット発射を行い得る。
2の送信リンク114を介してエキシマレーザ眼手術システムE1に送信される。この第2
の送信リンク114は送信リンク102と同様なものであり得、着脱可能な媒体、遠隔通信、ローカルまたはワイドエリアネットワーク、あるいはディジタルデータをある場所から別の場所へ送信するための他のタイプの送信リンクを含む。
眼手術システムE1および第2のエキシマレーザ眼手術システムE2の両方に結合されたコンピュータシステムC2に結合されたトポグラフィーシステムT2およびT3が図示される。このブロック図から理解されるように、トポグラフィーシステムT1からのプロファイルデータ100がコンピュータシステムC1に与えられ、次いでこのデータは、エキシマレーザ眼手術システムE1あるいはE2のうちでより都合のよい方に送信され得る。同様に、複数のトポグラフィーシステムT2およびT3はコンピュータシステムC2にそれらのデータを与え、次いで、このコンピュータシステムはそのデータをエキシマレーザ眼手術システムE1あるいはE2のうちでより都合のよい方に送信し得る。
3が収容されている。この建物あるいは場所は眼科クリニックであり得、そこではトポグラフィーシステムT2およびT3がプロファイルデータ100に対応するプロファイルデー
タを得るために用いられ、コンピュータシステムC2はそのプロファイルデータを送信リンク102に対応する送信リンクによって受け取る。図示された場合においては、次いで、
コンピュータシステムC2は、電話線202によって切除ショットパターン102に対応する切除ショットパターンを送信する。従ってこの場合において、電話線202は第2の送信リン
ク114の特別な実行に対応する。次いで、切除ショットパターン102は、エキシマレーザ眼手術システムE1が配置されている第2の建物あるいは場所204で受取られる。
所望されるプロファイルからの偏差を示す色付きの中心部によって中心島を示している。次いで、医師は、その中心島に対する矯正を行うためにスクリーン302に図示されるよう
に一連のショットを当て得る。このショットは、キーボード104、マウス106、ジョイスティック108、あるいはディジタイザ110を介してなどの様々な方法で行われ得る。次いで、医師は得られた湾曲を決定するためにシミュレーションを実行し、所望の角膜プロファイル304が生成されるまで必要に応じてこれを繰り返す。画面306は、湾曲した乱視を示し、これもまた画面上で異なる色として現れる。ステップ308において、医師は、湾曲した乱視に一連のショットを手動で置き(典型的には、周辺ではなく中央軸よりに)、実際のプロファイルデータへの処置結果が画面310に示されているような所望の角膜湾曲になるまで繰り返しシミュレーションを行う。
タシステムCは所望の処置パターンを計算する。これは、ステップ408で生成されたター
ゲット基準線に従って矯正することが必要なショットの生成を含む。次いで、ステップ412に進むと、この計算された処置パターンは、患者Pの角膜プロファイル高さマップ上でシミュレートされる。
の生成ルーチンは、代表的には製造者によって提供されるか、あるいは内部モデルで行われ得る。この屈折マップによって、医師は現在の処置がどのぐらい光学的に正確かを見ることが可能になる。次いで、制御はステップ404にループし、このステップでは高さマッ
プおよび屈折マップが再び表示される。ステップ406に進むと、所望の結果が達成された
かが決定される(これは、医師の承認により手動で、あるいは医師の承認により屈折矯正の平均誤りの決定と共に、のいずれかで行われ得ることに留意されたい)。所望の結果が達成されていないと仮定すると、制御は再びステップ408へ進む。今回は、医師は、いく
つかのスポットで若干の訂正を行うことによって細かな調整を行うことを望む。再び図5を参照すると、この図はより良好な屈折パターンを達成するために医師が行い得る細かな調整のタイプを示している。
り返す。所望の結果が達成された時点で、制御はステップ416に進み、このステップでは、エキシマレーザ眼手術システムEへの入力するために処置データがファイルに格納される。次いで、制御はステップ416に進み、ルーチンが終了する。終了した時点で、データは第2の送信リンク114あるいはその等価物によって送信される。
Claims (8)
- レーザ手術システムの分散型制御のためのシステムであって、該システムは、
患者の角膜のプロファイルに対応するプロファイルデータを提供するトポグラフィーシステムと、
該プロファイルデータから切除ショットパターンを生成するためのプログラムを有するコンピュータシステムと、
レーザを導き、該切除ショットパターンに対応するショットパターンを発射させる制御ユニットを備えるレーザ眼手術システムと、
該トポグラフィーシステムから該コンピュータシステムに該プロファイルデータを転送するための、該トポグラフィーシステムと該コンピュータシステムとの間の第1のデータリンクであって、ここで、該トポグラフィーシステムは、該コンピュータシステムよりも物理的に異なる付近において位置づけられている、第1のデータリンクと、
該コンピュータシステムから該レーザ眼手術システムに該切除ショットパターンを送信するための、該コンピュータシステムと該レーザ眼手術システムの制御ユニットとの間の第2のデータリンクであって、ここで、該レーザ眼手術システムは、該コンピュータシステムと該トポグラフィーシステムよりも物理的に異なる付近において位置づけられている、第2のデータリンクと、
を備える、システム。 - 前記レーザ眼手術システムが無菌室に配置され、前記コンピュータシステムが該無菌室の外部に配置されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2のデータリンクが電話リンクである、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記第2のデータリンクがコンピュータネットワークである、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記第2のデータリンクがフロッピー(登録商標)ディスクである、請求項1または2に記載のシステム。
- 第2の患者の角膜のプロファイルに対応する第2のプロファイルデータを提供する第2のトポグラフィーシステムと、
該第2のプロファイルデータから第2の切除ショットパターンを生成するためのプログラムを有する第2のコンピュータシステムと、
該第2のトポグラフィーシステムから該第2のコンピュータシステムに該第2のプロファイルデータを送信するための、該第2のトポグラフィーシステムと該第2のコンピュータシステムとの間の第3のデータリンクと、
該第2のコンピュータシステムから前記レーザ眼手術システムに該第2の切除ショットパターンを送信するための、該第2のコンピュータシステムと該レーザ眼手術システムとの間の第4のデータリンクと、
をさらに備え、該レーザ眼手術システムは該レーザを導いて該第2の切除ショットパターンに対応するショットパターンを発射させる、請求項1から5のいずれかに記載のシステム。 - 前記第2のデータリンクおよび前記第4のデータリンクが、単一のコンピュータネットワークである、請求項6に記載のコンピュータシステム。
- 前記コンピュータシステムが、
前記プロファイルデータから予備切除ショットパターンを自動的に生成し、かつ前記切除ショットパターンの医師による手動改変を可能にするためのプログラムをさらに備えている、請求項1から7のいずれかに記載のコンピュータシステム。
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