JP2021500967A - 眼にアパーチャを生成するためのデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、眼の屈折誤差を矯正または軽減するためのデバイスの分野に関する。日常の活動を制限することなく視力の望ましい改善が可能な限り達成され、治療自体の実施が最小限のリスクを含むような手法を提示するために、眼の中にアパーチャを生成するためのデバイスが提案される。該デバイスは、レーザユニット用の制御ユニットを有し、制御ユニットは、レーザユニットを制御して眼のレンズ内にアパーチャを生成するように設計され、該アパーチャは、眼の被写界深度を増加させるために使用され、アパーチャ開口を取り囲むレンズアパーチャ領域を通る光透過率を減少させるレーザ誘起損傷部によって形成される。

Description

本発明は、眼の屈折誤差を矯正または軽減するためのデバイスの分野に関し、特に、眼の中にアパーチャを生成するためのデバイスに関し、これにより眼の被写界深度が増加し、特に年齢に起因した遠視（老眼）の場合、改善した視力をもたらす。

眼の屈折誤差が、一般には眼鏡またはコンタクトレンズによって治療される。屈折異常の場合、毛様体筋が弛緩している場合（近調節）、光学無限遠にある物体が網膜上に鮮明に結像されない。眼球が、角膜とレンズの合計屈折パワーと比較して長すぎる場合、これは近眼（近視）と称される。発散レンズとして機能する眼鏡またはコンタクトレンズは、屈折パワーを低減でき、そのため網膜上に鮮明な画像が形成される。遠視の逆の場合、眼媒体の屈折パワーは、眼球の長さに対して小さ過ぎる。この場合、眼鏡またはコンタクトレンズの形態の集束レンズが、屈折誤差を矯正できる。屈折誤差が１つの面内のみにある場合、これは非点収差と称される。眼鏡やコンタクトレンズの形態と同様に適切なシリンドリカルレンズが、この屈折誤差を矯正できる。

矯正補助器具としての眼鏡またはコンタクトレンズに加えて、眼の屈折誤差を矯正するための外科的処置がある。

レーザを用いて角膜の一部を除去して、角膜の前部湾曲を修正し、眼の光学屈折パワーを相応に変化するようにして、（ほぼ）正常な視力（正視眼）が達成される。こうしたレーザ処置（ＰＲＫ：光屈折角膜切除術、ＬＡＳＩＫ：レーザ支援現場角膜剥離術、ＬＡＳＥＫ：レーザ上皮性角膜炎術）の１つの利点が、達成される矯正の柔軟性に由来する。角膜の不規則性が目標とした方法で矯正でき、これは眼鏡やコンタクトレンズではしばしば不可能である。

角膜にインプラントを挿入することも可能であり、その目的は、これらの光学屈折パワーまたはこれらの生体力学的効果を用いて（例えば、角膜の曲率を変更することによって）特定の屈折誤差を矯正することである。また眼内レンズを眼の中に埋め込んで、屈折誤差を矯正できる。これらは、眼の天然レンズに追加的に機能でき、あるいは眼の天然レンズを置換できる。

インプラント法はまた、細隙孔の原理（ピンホール効果）を利用するインプラントのグループを含む。アパーチャは、干渉する周辺光線を減少させ、結像時の球面収差を減少させる。網膜上の錯乱円が小さくなり、結像時の被写界深度を増加させる。その結果、屈折異常の眼は、ピンホールアパーチャを通して見た場合、より大きな視力を獲得する。

こうした手法の１つの変形例では、約５μｍ厚で約１．６ｍｍの開放内径および３．８ｍｍの外径を備えたプラスチック製ディスクが、眼の角膜の中に中央挿入される。これは、多くの場合、レーザを用いて角膜にポケットを生成することによって手術的に行われ、その中にインプラントが固定される。

他の変形例では、人工眼内レンズ（ＩＯＬ）が眼の中に埋め込まれる。そのプロセスで天然レンズは除去される。人工レンズの内部には、同様に、約１．３６ｍｍの開放内径および３．２３ｍｍの外径を備えたピンホールアパーチャがある。

最後に、ピンホール効果はまた、コンタクトレンズの支援とともに利用できる。しかしながら、コンタクトレンズは、一般に角膜上を容易に移動できる。中央開口は、視軸から外れて移動すると、最適な視界を損なう。

ピンホール効果の利用に関する先行技術の例は、例えば、米国特許第４９５５９０４号、米国特許第５７５７４５８号、米国特許第５９８００４０号、国際公開第２０１１／０２００７８Ａ１号および米国公開第２０１３／１３１７９５Ａ１号で見られる。

日常生活において、眼鏡は、損傷したり紛失することがある。環境によって、眼鏡は汚れたり、曇ったりする。近視、遠視、乱視以外の不規則な屈折誤差は、不十分な程度にしか矯正できず、あるいは全く矯正できない。これは、コンタクトレンズの場合もそうであり、コンタクトレンズを挿入し取り外す場合、ある程度の器用さも必要になる。

レーザおよびインプラントを使用する外科的処置は、手術中および手術後の感染及び／又はインプラントに対する組織不耐性のリスクを伴う。角膜にピンホールインプラントを挿入することは、組織への栄養素の供給に悪影響を与えることが知られている（文献: Alio, Jorge L.; et al. (2013): Removability of a small aperture intracorneal inlay for presbyopia correction. in: Journal of refractive surgery 29 (8), pp. 550-556）.

本発明の１つの目的は、老眼に読書能力を回復させることである。追加または更なる目的は、特に眼の光軸の周辺における収差によって生ずる視覚障害を矯正することであり、その目的は、眼に入る光線の周辺光線を隠蔽することである。先行技術の不具合は、それによって完全にまたは少なくとも実質的に回避されることになる。

従って、日常の活動を制限することなく、所望の視力改善が可能な限り達成され、治療自体の実施が最小限のリスクを含むような手法を提示することが望ましい。

本発明の第１態様によれば、請求項１に定義されるように、眼にアパーチャを生成するためのデバイスが提案される。前記デバイスは、レーザユニット用の制御ユニットを有し、該制御ユニットは、レーザユニットを制御して眼のレンズ内にアパーチャを生成するように設計され、該アパーチャは、眼の被写界深度を増加させるために使用され、アパーチャ開口を取り囲むレンズアパーチャ領域を通る光透過率を減少させるレーザ誘起損傷部によって形成される。

（ピンホール）アパーチャは眼自体に生成されるため、眼鏡やコンタクトレンズなどの外部補助器具に関連して議論した問題は生じない。アパーチャは、手術的に埋め込まれておらず、そのため感染や不耐性の大きなリスクはない。本発明により、アパーチャは、非侵襲的に取り付け可能になるため、無菌環境（手術室）が要求されない。物質（染料、色素）を眼の中に導入することも指定されておらず、その点でも不耐性を恐れることはない。

先行技術とは対照的に、本発明は、アパーチャが非侵襲的に、即ち、手術的に眼を開けることなく、眼のレンズの中に挿入可能であるという利点を提供する。アパーチャは、周辺光線を隠蔽して、眼の視力を向上させる。特に、被写界深度が増加し、その結果、老眼は、近視力、例えば、読書能力を改善する。

本発明の背景の一部は、以下の考察において見つかる。

「超短(ultrashort)」レーザパルスの支援で、眼を手術的に開けることなく、眼の内部に破壊プロセスを生成することが可能である。「光破壊」の相互作用機構は「非線形吸収」をベースとする。本来透明である組織または材料は、特定のレーザ強度閾値を超えると吸収性になる。吸収された光エネルギーは、レーザビームの焦点に局所的に閉じ込められた微視的爆発をもたらす。パルスは、その持続時間が１ピコ秒（１０−１２秒）未満である場合、「超短(ultrashort)」と称される。

こうした破壊プロセスは、それ自体、例えば、屈折角膜手術などの用途から知られており、そこではレーザパルスが、組織片(flap)を生成したり、または組織を除去するために角膜に切開を行う。破壊閾値の近くまたは直下の超短レーザパルスが、組織に対する光化学的効果を有し、特に光学屈折率を変化させることも知られている。こうした機構は、眼の屈折誤差を矯正するためにも使用されている。

これらの説明したケースでは、眼の角膜は、レーザ処置後も光学的に透明なままであると考えられる。いくつかの個別のケースでは、術後に角膜に傷痕(scar)が形成され、光学散乱現象を生じさせることがある。しかしながら、これは望ましくなく、こうした状況を防止するための努力がなされている。

超短パルスを使用して灰色化レンズを断片化したり、水晶体嚢を開いたりすることは、白内障手術から知られている。

超短パルスを使用して、加齢に伴う遠視（老眼）を治療することも知られており、超短パルスは、加齢とともに硬化したレンズ材料を切断し、レンズの柔軟性および変形性を回復させ、そのため遠近調節プロセスの際にレンズが再び変形可能になる。ここでも、その目的は、望ましくない眩しさを防止するために、レンズがレーザ照射後に光学的に透明なままである照射量でレーザパルスを投与することである。

欧州特許第２２３１０８４Ｂ１号から、レーザパルスによって生成され、レンズ内に残された損傷部において、入射パルスが回折または分散されるようにレーザパラメータは設計できることが知られている。多数のこうした損傷部が生成された場合、回折光学の原理を適用することによって、レンズ内に画像形成特性を作成することが可能である。これらの結像特性は、眼の視覚障害を矯正するために使用できる。

眼への光破壊という前記用途の全てにおいて、レーザによって照射された領域は、透明で光学的効果がないままであり、または屈折パワーの変化（屈折）または散乱（回折）によって結像に関与する。白内障手術では、レーザによって断片化されたレンズの部分は手術で除去される。

本発明の文脈において、レーザパラメータが巧みに選択された場合、レーザによって生成される損傷部は、レーザによって処理された領域を不透明にするために、即ち、それをアパーチャとして使用するために、互いに充分に近くに配置できることが実現した。レーザビームを適切にプログラミングした場合、眼の天然レンズにピンホールが生成可能である。

このレーザ生成アパーチャ（ピンホール）は、細隙ギャップの原理（ピンホール効果）を適用することによって、入射光の周辺光線を遮断するために使用できる。光学システムの周辺光線は、主要な結像誤差（収差）の影響を受ける。これらの周辺光線を隠蔽することは、眼の結像品質を改善し、特に眼の被写界深度を増加させるように機能する。被写界深度が増加した場合、遠近調節なし（老眼）眼でも、近くおよび遠くの物体を鮮鋭な焦点で見ることができる。

本発明の一態様の１つの有利な実施形態では、アパーチャは、軸方向に異なる平面にレーザ誘起損傷部を有する。換言すると、制御ユニットは、レーザユニットが、レーザ誘起損傷部を様々な深さ（眼の視軸に沿って）に配置するように設計される。

一般に、例えば、「軸方向」および「横方向」などの仕様は、アパーチャが生成される眼の視軸に関する。こうして「軸方向」は視軸に沿った方向を示し、「横方向」は視軸に対して垂直な方向を示す。

アパーチャが２層以上の損傷部に渡って軸方向に延びている場合、アパーチャ領域を通る光の透過の抑制が可能な限り完全により良く達成できる。アパーチャは、損傷部を備えた複数の層で形成可能であり、これらの層は、例えば、特に損傷部が各々の内部に多かれ少なかれ規則的に分布している場合、損傷部の横方向分布の周期性の割合によって、互いに横方向にオフセットしている。しかしながら、複数層の形態など、損傷部を軸方向に分布させることは必要ではなく、損傷部はまた、この点で不規則に、例えば、少なくともランダムにまたはセミランダムに配置してもよい。極端なケースでは、個別の損傷部ごとにそれ自体の平面を割り当てできる。

本発明の一態様の別の有利な実施形態では、制御ユニットは、レーザ誘起損傷部が順次生成され、これらが横方向及び／又は軸方向に少なくとも予め定めた距離だけ互いに離間するように、レーザユニットを制御するように設計されている。

レーザ誘起損傷部が導入されると、眼のレンズが局所的に乱される。特に、ブリスター（火膨れ）が、損傷部の領域を生じさせ、時間の経過とともに再び閉じる。光の経路が、損傷部またはまだ回復してないブリスターを通過しない場合、レーザ照射の精度および効果にとって好都合である。

本発明の一態様の他の有利な実施形態では、制御ユニットは、アパーチャ領域内にレーザ誘起損傷部のランダムまたはセミランダム分布を生じさせる方法でレーザユニットを制御するように設計されている。

レーザ誘起損傷部は、各ケースにおいて可能な限り近接して分布してもよい（個々の損傷部が生成された場合に発生する球形のブリスターという単純化された仮定の下で、ブリスターの個々の中心がブリスターの直径だけオフセットしているという追加の条件では、これは、損傷部の六角形配置を備えた可能な限り最密球形充填であろう）。しかしながら、これは、特定の状況において望ましくない光学的効果を導き得る規則性を有する損傷部の配置をもたらす。損傷部の近接性の低下を犠牲にして、損傷部の個々の位置をランダムに分布させたり、または損傷部を十分に不規則な分布で（つまり、セミランダムに）生成し、損傷部を相応に制御することによって、こうした規則性が破壊された場合、こうした光学的効果は防止できる。

本発明の一態様の他の有利な実施形態では、デバイスは、眼を整列及び／又は固定するためのアライメントユニットと、瞳孔を狭めるために眼の光刺激のための光刺激ユニットとを含み、制御ユニットは、狭くなった瞳孔に基づいてレーザユニットを制御し、横方向及び／又は軸方向にアパーチャ開口を定義するマークを生成するように設計される。

本発明の一態様のさらに他の有利な実施形態では、制御ユニットは、レンズアパーチャ領域を通る光透過率が２０％以下に減少するようにアパーチャを生成するためにレーザユニットを制御するように設計される。

透過の完全な抑制は、視力の充分な改善を達成するために必要ではなく、光透過率を、２０％以下の残りまでに減少させることが充分であることが判明した。透過のより大きい抑制はそれ自体有利であり、それ自体が望ましい場合でも、特定のケースでは関与する労力が多すぎて、追加の利点で正当化できない場合がある。

本発明の一態様の他の有利な実施形態では、装置は、眼のレンズにアパーチャを形成するためのレーザユニットを備え、
該レーザユニットは、レーザパルスを放出するためのパルスレーザと、
該レーザパルスを集光するための集光ユニットと、
該レーザパルスを整列させるためのアライメントユニットとを有する。

レーザユニットは、必ずしも単一デバイス内で制御ユニットと一体化される必要はなく、このことは、制御ユニットおよびレーザユニットが別個に設けられ、アパーチャが実際に生成される場合だけ互いに協働してもよいことも意味する。

上記実施形態の好ましい変形例において、パルスレーザは、１００００〜１０ｆｓの範囲、好ましくは８００〜１００ｆｓの範囲、特に好ましくは３５０〜１５０ｆｓの範囲のパルス持続時間、１００〜０．０１μＪの範囲、好ましくは１０〜０．１μＪの範囲、特に好ましくは２〜０．１μＪの範囲のパルスエネルギー、４００〜１４００ｎｍの波長範囲、好ましくは６００〜１２００ｎｍの範囲、特に好ましくは８００〜１１００ｎｍの範囲、１〜１０００００ｋＨｚの範囲、好ましくは１０〜１００００ｋＨｚの範囲、特に好ましくは１００〜５００ｋＨｚの繰り返しレートを有するレーザパルス、特に好ましくは１５０ｆｓのパルス持続時間、１μＪのパルスエネルギー、７００〜１１００ｎｍの範囲の波長、および２００ｋＨｚの繰り返しレートを有するレーザパルスを放出するように構成される。

欧州特許第２２３１０８４Ｂ１号の教示によれば、１００ｆｓのパルス持続時間、１μＪのパルスエネルギー、７００〜１１００ｎｍの波長および１００ｋＨｚの繰り返しレートを備えたレーザパルスが、眼の天然レンズの永久的な損傷部を生成するための典型である。しかしながら、欧州特許第２２３１０８４Ｂ１号の教示による手法とは対照的に、本発明の目的は、所定の量だけ間隔をあけて配置されたレーザ損傷部において、単一の回折事象を生成することではなく、これらの事象は、眼レンズを通る透過時に全体で結像を生じさせる。本発明によれば、むしろ、可能な限り少ない光が、生成されたレーザ損傷部の領域において網膜に向けて透過することであり、好ましくは、網膜に向かう透過が存在しない。

本発明の他の態様によれば、コンピュータプログラムが提供され、前記コンピュータプログラムは、本発明に係るデバイスに、コンピュータプログラムがデバイス上で実行される場合に眼にアパーチャを生成する方法を実施させるプログラミング手段を備える。コンピュータプログラムは、適切なストレージ媒体、例えば、光学ストレージ媒体または不揮発性電子ストレージ媒体上で提供、保存及び／又は販売してもよい。また、それは、ハードウェアコンポーネントと共に、またはその一部として提供してもよい。コンピュータプログラムは、他の方法で、例えば、インターネットを介して、または有線または無線の電気通信手段などで提供してもよい。

本発明の有利な実施形態の特徴は、特に従属請求項で定義されており、当業者はまた、上記の説明および以下の議論において、本発明の他の有利な特徴、実施形態および変形例を見出すことができる。

以下において、本発明は、図に示す実施形態を参照して例示および説明される。

眼の天然レンズのアパーチャの概略図を示す。 眼のアパーチャおよび虹彩を備えたレンズにおける光の挙動を説明するための概略図を示す。 損傷部の単層配置および損傷部の多層配置での透過を比較するための概略図を示す。 光破壊時に発生するプロセスの概略図を示す。 レーザパルスが接近し過ぎて位置決めされた場合の概略図を示す。 光軸に対するアパーチャの配向の概略図を示す。 レーザ誘起損傷部の軸配置の概略図を示す。 前回マーキングを用いて本発明に係るアパーチャを生成する手順を説明するための概略図を示す。

添付図面および前記図面の関連する説明において、対応または関連する要素は、それらが異なる実施形態で見つかる場合でも、好都合である場合、対応または類似の参照符号が与えられる。

図１ａは、一例として、眼の天然レンズ２内に位置決めされたレーザ生成アパーチャ１の側面図を示し、図１ｂは、眼の天然レンズ２内に位置決めされたレーザ生成アパーチャ１の対応する上面図を示す。この図では、視線および軸方向が垂直線として描かれ、横方向が水平線として描かれている。

図２は、眼のアパーチャおよび虹彩を備えたレンズにおける光の挙動を説明するための概略図を示す。眼に入る光３ａは、眼の虹彩４およびレンズ２内のレーザ生成アパーチャ１によって自然に遮断される。光３ａの中央部分３ｂだけが網膜に通過することが許容される。

図３は、損傷部の単層配置および損傷部の多層配置での透過を比較するための概略図を示す。眼のレンズ２内のレーザ損傷部５ａの単層配置は、この例のように、入射光３ａが主として全ての方向に散乱されることがある。損傷部５ａの横方向配置が極めて高密度である場合も、入射光の大部分が前方に散乱し（３ｃ）、そして網膜に到達することがある。これに対して横方向に近接充填された損傷部５ｂの複数の層は、図３ｂに示すように、光子が網膜の方向に散乱される傾向を低減する。

本発明によって想定されるように、可能な限り少ない光が、アパーチャ領域（アパーチャ開口を囲む）を通過すべき場合には、レーザ損傷部は、横方向に可能な限り接近して配置する必要がある。レーザ損傷部の幾つかは、光を吸収せずに散乱するだけであるため、損傷部が横方向に極めて接近して配置されている場合でも、入射光の一部が前方に散乱して網膜に到達することがある（図３ａ）。網膜に到達する散乱した光子は、画像形成に寄与せず、迷惑なものとして認識される。その結果、特にコントラスト視覚は悪影響を受ける。

一方で、横方向に近接充填された損傷部の複数の層が軸方向にも生成された場合、光子が網膜に向けて散乱される傾向はますます小さくなる。連続層の一定の厚さまたは数が存在すると、損傷部の設計に関する特別な対策を講じなくても、透過光の量がかなり少なくなり、コントラストは、網膜上の画像形成の際に僅かなまたは許容可能な程度に減少するだけである（図３ｂ）。

図４は、光破壊時に発生するプロセスの概略図を示す。

図４ａは、レーザビームが充分な強度である場合、入射レーザビーム７の焦点面６で発生する光破壊を示す。物理的要因に起因して、相互作用ゾーン８は、典型的には長楕円体(prolate)形状を有する。

図４ｂは、破壊直後に蒸発するレンズ材料によって、気泡９がレーザ光の相互作用ゾーン８よりも相当に大きい膨張で生成されることを示す。

一定の時間（ミリ秒〜数時間）（気泡のサイズに依存する）後、気体は、レンズ組織の周囲に拡散して、図４ｃに示すように、気泡は崩壊した。残るものは、長楕円体形状の変形したレンズ組織である（ここでは「レーザ損傷部」１０と称される）。レーザ損傷部１０は、可視光に対する強い散乱および吸収特性によって特徴付けられる。

図５は、レーザパルスが互いに近接し過ぎて位置決めされた場合の概略図を示す。２つの連続したレーザパルス７ｂ，７ｃが、残りの気泡９の直径よりも小さい距離１１だけ離れている場合、図５ａに示すように、後続のパルス７ｃは、気泡９に向けられる。レーザパルスがレンズ２の内側の気泡９に当たると、図５ｂに示すように、レーザパルス７ｄの光は、レンズ材料と気泡の間の屈折差に起因して偏向される。

レーザパラメータは、好ましくは、光破壊の閾値がレーザパルスの焦点面において超えて、永久的な損傷部を生成するように設定される（図４ａ）。しかしながら、その結果、小さな気泡がレーザ露光の直後にレーザパルスの焦点で生成される（図４ｂ）。気体は、レーザパルスによって蒸発した水、または気相に遷移するレンズの成分の生成物である。生成された気体および蒸気の組織水中での粘性および化学的溶解性に起因して、気泡が完全に崩壊し、入射光を永久的に散乱または吸収する、典型的には楕円形で長楕円体の損傷部が残るまで、ある程度の時間がかかる（図４ｃ）。気泡が崩壊するのに必要な時間は、通常、２つのレーザパルス間の時間間隔（ナノ秒からミリ秒）よりもはるかに長い（ミリ秒から数時間）。後続パルスが残留気泡の直径よりも小さい距離だけ離れて配置されるようにレーザが制御される場合、後続パルスは、気泡に向けられる（図５ａ）。この状況では、レンズ材料と気泡の間の屈折差に起因して、レーザパルスの光は偏向する（図５ｂ）。レーザパルスの焦点特性は、プロセス中に破壊されることがあり、その結果、焦点での光強度は、光破壊プロセスの閾値を超えるのに充分なように維持できなくなる。気泡のサイズおよびレーザパルス間の時間的および空間的距離に依存して、複数の連続パルスが気泡において偏向され、光破壊を生成しないことが可能である。その結果、本来意図されていたレーザ焦点のパターンよりもかなり離れた損傷部のパターンが生成される。結果として、レーザ領域全体のマスキング効果は、あまり効率的でない。

この効率の低下は、連続レーザパルスが、後続のパルスが到着する時間に、気泡の直径よりもさらに離間するようにレーザ制御をプログラム設計することによって回避できる。

レーザ損傷部の間に残るギャップは、いったん気泡が崩壊すると、第２及び／又は複数のシーケンスのレーザパルスにおいて閉じることができる。

気泡が、レーザ損傷部の平面の表面全体を走査するよりも、崩壊するのに時間がかかる場合、レーザは、レーザ源に面する更なる方向にレーザ損傷部の他の層を作成するようにプログラム設計できる。そしてレーザ損傷部は、好ましくは、前回に平面内のレーザ損傷部によって残されたギャップに配置される。このプロセスは、数回繰り返すことができ、いったんレーザ損傷部の特定数の層が作成されると、網膜に到達する光が充分に少なくなる固形物を作成できる。

他の実施形態において、レーザ損傷部は、平均してランダムに間隔を空けて配置できる。この不規則な空間分布は、レーザ損傷部が、光学グレーティングを形成し、望ましくない回折効果を生じさせるのを防止する。

レーザ生成アパーチャがレーザ損傷部の複数の層によって作成された場合、そのアパーチャは空間物体である。例えば、眼の視軸に対してアパーチャを中心配置することに加えて、アパーチャの横方向配置だけでなく、その配向も重要である。その配向が傾斜している場合、円形アパーチャは、視軸または入射光への投影で楕円として機能する。さらに、光は、開口部のエッジで強い散乱現象を引き起こし、眩しさを生じさせる。

その理由のため、アパーチャの軸方向延長（ビームの方向に）を可能な限り小さく維持し、それでも可能な限り多く層のレーザ損傷部を重ね合わせることが有利である。

図６ａは、レンズ２中のアパーチャ１が光軸または入射光３ａに対して平行に正しく配向している場合、ビーム３ａの光束の中央ビームが通過し、周辺光線は散乱または吸収によって阻止されることを示す。

図６ｂは、アパーチャの配向が傾斜している場合、入射光３ａが、アパーチャのエッジで散乱現象を引き起こすことを示す。アパーチャのエッジに当たる光ビーム３ｃは、わずかだけ散乱して網膜に到達することがあり、その結果、望ましくない眩しさを生じさせる。

図７は、レーザ誘起損傷部の軸配置の概略図を示す。

可能な限り近接充填されたレーザ損傷部の配置は、レーザパルスを、レンズ組織内のレーザ生成気泡の最大膨張と同じくらい一方向に間隔をあけることによって得られる。その結果、互いに接触するが、好ましくは互いに合体しない単一の気泡の連鎖となる（図７ａ）。第１経路１４に対して平行な隣接する経路１５において、個々のレーザパルスは、気泡の最大直径ｄの約半分だけ互いにオフセットして配置される。隣接する経路間の最小間隔ａは、次のように計算される。

いったん平面が完全に走査されると、結果は、距離ｄだけ互いに分離した損傷部のカーペット１０である。損傷部１０、即ち、入射光３ａを吸収または散乱するための有効な円形領域は、ｑの直径を有する。従って、こうしたレーザ損傷部の平面は、入射光の一部（ｑ／ｄ）２しか散乱または吸収できない（図７ｂ）。

ここで、レーザ損傷部の第２平面をここでは作成できる。この平面は、レーザビームに面する方向にあり、前回の平面から距離ａだけ離れている。損傷部の面の作成時に面内の気泡のサイズが減少した場合、より短い距離が選択できる。レーザパルスのラスターパターンは、横方向向きにオフセットしてもよく、その結果、新しい層内でレーザパルスによって作成された損傷部は、前回の層の損傷部の間になる。次の第３層では、第２層から距離ａまたはそれ以下において、損傷部のグリッドを再び作成できる。この場合、レーザ焦点および得られる損傷部は、前回の全ての損傷部の間に残るギャップの投影に配置される。損傷部の個々の層を軸方向に異なる平面に作成する手順は、最初の６つの層を一例として図７ｃに示す。現在作成中の損傷部については黒丸を使用し、前回の各層には白丸を使用している。

この手順は、アパーチャの表面全体を覆う充分な数の損傷部が全体に作成されるまで繰り返すことができる。例えば、アパーチャ領域の１００％が損傷部で覆われる場合、レーザ損傷部の少なくとも（ｄ／ｑ）２の層を作成する必要がある。

図８は、前回マーキングを用いて、本発明に係るアパーチャを生成する手順を説明するための概略図を示す。

瞳孔が狭い（縮瞳）場合、図８ａに示すように、１つ以上の配向ポイント１２ａ，１２ｂがレーザビーム７を用いてレンズ２の中にレーザ照射できる。これらは、２つのリングとすることができ、例えば、アパーチャ開口の後方位置（１２ａ）および前方位置（１２ｂ）を示す。マークの横方向位置は、虹彩４の内エッジによって制限される。図８ｂは、図８ａと同じ状況をオペレータの視点から示す（上面図）。

図８ｃは、瞳孔が拡張（散瞳）した場合、虹彩４がレーザ７のビーム経路を遮断することなく、アパーチャ１全体がレンズ２の中にレーザ照射できる方法を示す。前回配置したマーク１２ａ，１２ｂは、アパーチャを相応に中心配置するのに役立つ。図８ｄは、図８ｃと同じ状況をオペレータの視点から示す（上面図）である。

レーザ生成アパーチャは、眼の視軸に対して中心配置して配向できる。例えば、瞳孔の中心と「第１プルキンエ(Purkinje)反射」との間の中央にアパーチャの中心を位置決めすることが有利である。レーザ照射中に投薬によって瞳孔を拡張する必要がある場合（散瞳）、瞳孔を狭める際に最初にマークを、たとえば色素を用いて角膜の表面に付与することが有利である。

有利な位置決めは、瞳孔が狭い（縮瞳）場合での虹彩４でのセンタリングおよび配向から得られる。患者の眼がレーザ装置と位置合わせして固定された後、必要に応じて、例えば、一般に使用される「患者インタフェース」を用いて、眼は、比較的明るい光によって刺激される。その結果、眼は、瞳孔を狭めることによって順応する（縮瞳）。この状況で、１つ以上の配向ポイント１２ａ，１２ｂが、レーザ７によってレンズ２の中にレーザ照射でき、例えば、２つのリングが、アパーチャ開口の後方位置（１２ａ）および前方位置（１２ｂ）を示す（図８ａ、図８ｂ）。位置決めは、光干渉断層計（ＯＣＴ）などの標準イメージング技術によってサポートできる。

いつたんマークが配置されると、光刺激は除去される。眼または患者の両眼は、最大の暗闇に置かれることが好ましい。その結果、眼は、再び光条件に順応し、瞳孔を拡張する（散瞳）。この状況では、アパーチャ全体１はレンズ２の中にレーザ照射され、虹彩４がレーザのビーム経路を阻止することはない。前回配置したマーク１２ａ，１２ｂは、アパーチャを相応に中心配置して、それを視軸１３に沿って配向させるのに役立つ。この手法の利点は、レーザ処置後、明るい日光の下で自然に狭くなって順応した瞳孔が、レーザ生成アパーチャの開口と一致する点である。

本発明の異なる態様または特徴が図に組み合わせて示されている場合でも、特に特定していなければ、図示して議論した組合せが、唯一可能なものではないことは、当業者には明らかである。より具体的には、異なる実施形態から対応する構成のユニットまたはグループを交換することが可能である。

本発明の実装において、プロセッサなどの個々のコンポーネントは、請求項に記載された種々の要素の機能を完全にまたは部分的に担当できる。例えば、制御、計算、測定などの手順またはプロセスは、コンピュータプログラムのプログラミング手段として、及び／又は特別なハードウェアコンポーネントとして実装してもよい。

Claims (11)

1. 眼の中にアパーチャを生成するためのデバイスであって、
   レーザユニット用の制御ユニットを有し、
   該制御ユニットは、レーザユニットを制御して眼のレンズ内にアパーチャを生成するように設計され、
   該アパーチャは、眼の被写界深度を増加させるために使用され、アパーチャ開口を取り囲むレンズアパーチャ領域を通る光透過率を減少させるレーザ誘起損傷部によって形成される、デバイス。
2. アパーチャは、軸方向に異なる複数の面にレーザ誘起損傷部を有する請求項１に記載のデバイス。
3. 制御ユニットは、レーザ誘起損傷部が順次生成されて、少なくとも予め定めた距離だけ横方向及び／又は軸方向に互いに離間するように、レーザユニットを制御するように設計されている請求項１または２に記載のデバイス。
4. 制御ユニットは、アパーチャ領域内に、レーザ誘起損傷部のランダム分布またはセミランダム分布を生じさせる方法でレーザユニットを制御するように設計されている請求項１〜３のいずれかに記載のデバイス。
5. 眼を整列し、及び／又は固定するためのアライメントユニットと、
   瞳孔を狭めるために、眼の光刺激のための光刺激ユニットとを備え、
   制御ユニットは、狭められた瞳孔に基づいて、アパーチャ開口を横方向及び／又は軸方向に定義するマークを生成するためにレーザユニットを制御するように設計されている請求項１〜４のいずれかに記載のデバイス。
6. 制御ユニットは、レンズアパーチャ領域を通る光透過率が２０％以下に減少するように、アパーチャを生成するためにレーザユニットを制御するように設計されている請求項１〜５のいずれかに記載のデバイス。
7. 眼のレンズの中にアパーチャを生成するためのレーザユニットを備え、
   該レーザユニットは、レーザパルスを放出するためのパルスレーザと、
   該レーザパルスを集光するための集光ユニットと、
   該レーザパルスを整列させるためのアライメントユニットとを有する、請求項１〜６のいずれかに記載のデバイス。
8. パルスレーザは、１００００〜１０ｆｓの範囲、好ましくは８００〜１００ｆｓの範囲、特に好ましくは３５０〜１５０ｆｓの範囲のパルス持続時間、１００〜０．０１μＪの範囲、好ましくは１０〜０．１μＪの範囲、特に好ましくは２〜０．１μＪの範囲のパルスエネルギー、４００〜１４００ｎｍの波長範囲、好ましくは６００〜１２００ｎｍの範囲、特に好ましくは８００〜１１００ｎｍの範囲、１〜１０００００ｋＨｚの範囲、好ましくは１０〜１００００ｋＨｚの範囲、特に好ましくは１００〜５００ｋＨｚの繰り返しレートを有するレーザパルス、特に好ましくは１５０ｆｓのパルス持続時間、１μＪのパルスエネルギー、７００〜１１００ｎｍの範囲の波長、および２００ｋＨｚの繰り返しレートを有するレーザパルスを放出するように構成される、請求項７に記載のデバイス。
9. 眼の中にアパーチャを生成するためのレーザユニットの制御コマンドを発生する方法であって、
   該制御コマンドは、レーザユニットに、眼のレンズ内にアパーチャを生成させ、
   該アパーチャは、眼の被写界深度を増加させるために使用され、アパーチャ開口を取り囲むレンズアパーチャ領域を通る光透過率を減少させるレーザ誘起損傷部によって形成される、方法。
10. 眼の中にアパーチャを生成する方法であって、
    レーザユニットを制御して、眼のレンズ内にアパーチャを生成するステップを含み、
    該アパーチャは、眼の被写界深度を増加させるために使用され、アパーチャ開口を取り囲むレンズアパーチャ領域を通る光透過率を減少させるレーザ誘起損傷部によって形成される、方法。
11. コンピュータプログラムであって、請求項１に係るデバイスに、該コンピュータプログラムがデバイス上で実行される場合に眼の中にアパーチャを生成する方法を実施させるプログラミング手段を備える、コンピュータプログラム。

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