JP4704033B2 - 屈折レーザ手術時間を短縮するための熱モデリング - Google Patents
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Description
本出願は、「Variable Repetition Rate Firing Scheme for Refractive Laser Systems」についての米国仮特許出願第60/384,621号明細書、2002年5月30日出願に関係する、仮米国特許出願第60/431,355号明細書、2002年12月6日出願からの優先権を主張する通常の米国特許出願である。これらの全開示は、参照によって本明細書に組み込まれている。
ΔT’=0.4638(rep_rate)
したがって、10℃の温度上昇より小さくあるために、最大定常状態反復率は、10÷0.4638で約21Hzとなる。異なるスポット直径における走査レーザ切除手続き中の温度の追加の測定を図13C、13Dに示す。
Claims (18)
- 切除レーザ・エネルギー・パルスのパターンを角膜へ案内して角膜組織を除去することを含む角膜屈折措置の立案に使用するシステムであって、
このシステムは、切除レーザ・エネルギー・パルスのパターンであってパルス特性を含むパターンを受容する少なくとも一つの入力端を有するモジュールを備えており、さらに、
そのモジュールが
前記パルスのパターンに定められている複数の切除レーザ・エネルギー・パルスを、可変パルス特性によって分類する分類手段と、
眼から角膜組織を除去するために、処置中に付与する複数の異なるパルス反復率を決定する決定手段とを有しており、
前記異なるパルス反復率は前記切除レーザ・エネルギーパルスの複数の異なる発射時間間隔を示すものであり、さらに、
前記決定手段が、前記分類手段の分類結果と角膜熱モデルとに従って、
少なくとも1つの熱的に安全なレーザ発射の安全パルス反復率であって、パルスが無期限に繰り返されたとしても角膜組織の温度が安全である安全パルス反復率を識別することと、
前記分類されたパルス・パターンのパルス間時間間隔を、角膜組織の温度がなお安全なままであることを前記角膜熱モデルが示す範囲で、前記少なくとも1つの安全パルス反復率を順次短くしていくことによって、異なる安全パルス反復率を決定する
ことを特徴とするシステム。 - 前記決定手段が、
前記角膜に関する温度変化限界と、
前記パルス特性と前記角膜の温度上昇との間の関係とに基づき、
前記パターンの一連のパルス間の複数の異なる時間遅延を規定する複数の異なるパルス反復率を決定する構成を有し、かつ、
これらのパルス反復率の少なくとも一つが複数のパルスを包含する一定の時間期間に亙る第1の位置での有効なパルス反復率を含んでおり、前記時間期間が定常状態温度時間に殆ど満たず、前記パルス特性が前記角膜を横切るパルスの位置を含み、前記有効なパルス反復率が前記時間期間中の前記角膜組織の関連する第1の位置と前記角膜組織の第2の関連する位置との間の前記レーザの走査を反映させ、前記時間期間に亙る前記第1の位置での前記有効反復率が前記レーザの総ファイアリング率未満となるようにした
ことを特徴とする請求項1記載のシステム。 - 前記角膜に関する温度変化限界が、前記角膜組織の第1の温度と最大所望温度との間の角膜組織温度における許容可能な変化を含む、請求項2記載のシステム。
- 前記第1の温度は前記措置開始前の前記角膜の初期平衡温度である、請求項3記載のシステム。
- 前記第1の温度は30乃至35℃の範囲にある、請求項4記載のシステム。
- 前記第1の温度は33℃である、請求項5記載のシステム。
- 前記第1の温度は角膜組織の測定温度または推定温度である、請求項4記載のシステム。
- 前記最大所望温度は47℃未満である、請求項3記載のシステム。
- 前記温度変化限界は12℃未満である、請求項2記載のシステム。
- 前記パルス特性と前記角膜の温度上昇との間の関係は反復率と前記角膜に入射する前記レーザビームスポット・サイズのうちの少なくとも一方と温度変化との間の相関を含む、請求項2記載のシステム。
- 前記パルス特性と前記角膜の温度上昇との間の関係は前記反復率の変化と所与のスポット・サイズに関する温度変化との間で線形な関係を示す、請求項10記載のシステム。
- 前記パルス特性は前記レーザビームのスポット・サイズを含み、前記スポット・サイズの減少を示す前記関係は温度変化生成時の反復率の増加に対応する、請求項10記載のシステム。
- 前記パルス特性と前記角膜の温度上昇との間の関係は、半径rの反復率rep_rateを有するスポット・サイズに関する温度変化ΔTが、
ΔT=(0.0533r2+0.407r)rep_rate
であることを示す、請求項2記載のシステム。 - 切除レーザ・エネルギー・パルスの第1順位のパターンを記憶するメモリと、
前記記憶された第1順位のパターンのパルスを再順位付けすることで、パルス間に時間遅延が付された第2順位のパターンのパルスを導出するモジュールと
を、さらに備え、このモジュールは
第1の位置を包含するレーザ・スポットを有する時間ウィンドウ内で複数の先行パルスを積分することと、
前記第2順位のパターンのパルスによって生ぜられる角膜熱応答が安全であることを確認すること
とを含む検証プロセスを行うようさらに構成されており、その検証プロセスが、少なくとも一つの初期熱安全時間遅延を使用する、請求項1記載のシステム。 - 前記パルスが無期限に反復される場合、前記少なくとも1つの初期反復率が、安全定常状態角膜組織温度をもたらす、請求項14記載のシステム。
- 前記第1の位置は中央瞳孔位置であり、前記モジュールは処置域内から延びる複数の位置にて少なくとも一部のパルスの角膜熱応答を検証するよう構成した、請求項14記載のシステム。
- 前記第1の位置の前記時間ウィンドウ内の前記パルスは異なる関連スポット・サイズを有し、前記異なるスポット・サイズは関連する許容可能な定常状態時間遅延を有し、前記モジュールが前記異なるスポット・サイズのパルスに対する前記許容可能な時間遅延を合計時間へ複合し該合計時間を前記時間ウィンドウと比較することで、前記時間ウィンドウ内で前記角膜の熱応答を検証するよう構成した、請求項14記載のシステム。
- 前記時間ウィンドウ内の前記パルスは前記角膜全体に走査し、前記第1の位置は前記走査パルスの前記レーザスポットの少なくとも一部の外側にあり、前記モジュールは前記時間ウィンドウ期間中に前記第1の位置を包含するレーザスポットを有する幾つかのパルスに対応する平均パルス率を用いて前記熱応答を検証するよう構成した、請求項14記載のシステム。
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