JP5160226B2 - 老視に対する双眼光学処置 - Google Patents

Description

本発明は光学的な矯正を行う方法およびシステムに関する。特に、本発明は老視や他の視力の状態を緩和または処置する方法およびシステムに関する。

老視は眼の順応特性に影響を与える状態のものである。対象のものが若く、適切に機能する眼へと移動すると、毛様筋の収縮および毛様小帯の弛緩の効果により眼のレンズがより丸くまたは凸状となって、屈折力が増し、近い距離のものに焦点が合うようになる。

老視は年齢と共に進み、そして順応性が徐々に失われるもので、“老眼”とも言われている。老視眼はしばしば、移動する対象のものに対して急速にかつ容易に焦点を合わせることができにくくなる。また、近くにある対象のものに対する焦点あわせが行えにくくなる。これは年齢とともに進み、４５歳を過ぎると老視の影響が顕著になる。６５歳で、水晶体の弾性は失われ、その形状の変化が制限される。残余の順応性は、眼に残る順応性の程度となる。残余の順応性が低いと、老視が著しくなり、残余の順応性がまだあると、老視はそれほどでもない。

老視を処理する既知の方法および装置は、視力を正視眼に近づけようとするものである。正視眼では、遠くのものも近くのものも眼の順応特性により見ることできるものである。老視に関連した視力の問題に関し、読書用のめがねをかけて眼の屈折率を高めて、近いものに焦点を合わせ、明りょうな像を得ている。このアプローチは遠視または遠視眼の処置と同様である。

老視は二つの焦点をもつめがね（レンズの一部が遠くのものを見ることができるように、そしてレンズの他の部分が近くのものを見ることができるようになっている。）で対処されている。二重焦点のレンズをのぞき込むようにすると、近くのものをみるためのレンズの部分を通して見ることになる。遠くのものを見るときは、遠くのものをみるためのレンズの部分を通して見ることになる。したがって、順応性に拘わらず、遠くのものも近くのものも見ることができる。

コンタクトレンズ、眼内レンズ（ＩＯＬ）もまた老視に対処するものである。一つのアプローチは、一方の眼（通常、きき目）を、遠くのものが見えるように矯正し、他方の眼を、近くが見えるように矯正する単眼視野という矯正である。残念ながら、単眼視野は、中間に位置する対象のものに対して両眼とも焦点が合っていないため、その対象のものが明りょうに見えるようにしない。また、片目で見ることには問題があり、両眼の間の不均衡は許容できないものである。単眼視野のほかに、他のアプローチは、二重焦点または多重焦点で二つの矯正をはかるものである。二重焦点レンズの場合では、レンズは、遠くも近くも焦点を合わすことができる。多重焦点レンズの場合では、遠くの対象物と近くの対象物との間に多数の焦点があるものである。

外科的な処置もまた老視に対し行われている。前強膜切開術は、毛様体空間を広げ、レンズの移動を容易にする強膜に外科的な切り込みをいれることである。また、強膜拡張バンド（ＳＥＢ）が毛様体空間を増加させるために提案されている。しかし一貫性がなく、予期しないアウトカムのような問題がこの技術にはある。

屈折矯正手術の分野では、切除プロファイルが状態を処置するために提案されているが、患者の眼の順応性の回復ではなく、眼の焦点範囲を広げることを目的としている。これら切除プロファイルの多くは、一点の優れた焦点を眼に与えるもので、遠くのものを最適に見ること、近くのものを最適に見ること、中間のものを最適に見ることができる焦点の深さを増加させるものではない。遠くのものを見ること、近くのものを見ることを向上させる形状が提案されているが、全ての患者に対して同等の結果をもたらすものではない。たとえば、一つのアプローチは、瞳が収縮したときは遠くも近くも見えるようにするが、瞳が拡張したとき十分に見えるわけではない。

以上の点を鑑み、老視、他の視覚欠損を処置および／または緩和するための改良された方法およびシステムが提供されることが望ましい。理想的には、一つの眼が遠くのものを見えるようにし、他の眼が近くのものを見えるようにするのではなく視力が向上する方法およびシステムが提供されることである。これらの目的の少なくともいくつかは本発明の種々の実施例により達成される。

本発明のシステムおよび方法は、老視を処置または改善するものである。発明の一態様では、患者の老視を処置する方法は、患者が患者の第１の眼の中央ゾーンを通して近くのものを見ることができるように、患者の第１の眼の角膜面の中央ゾーンを切除すること、および患者が患者の第２の眼の周囲ゾーンを通して遠くのものを見ることができるように患者の第２の角膜面の周囲ゾーンを切除することに関する。

実施例として、最初の切除工程で形成される中央ゾーンは実質的に球面状である。これに代えて、中央ゾーンは多重焦点の非球面状であってもよい。任意であるが、第１の眼の角膜面の中央ゾーンを切除するとき、処置しない角膜面の小さな部分を残してもよい。切除された中央ゾーンは第１の眼の瞳の直径に合った直径をもってもよい。切除された中央ゾーンは所望の屈折力をもつが、実施例としては、屈折力は約０５から４．０ジオプトリ（Ｄ）の範囲で、より好適には約１．０から３．０Ｄの範囲で、さらに好適には約１．７５Ｄである。

実施例として、本方法は、患者が第１の眼の周囲ゾーンを通じて、遠くのものを見ることができるように、第１の眼の角膜面の周囲ゾーンを切除することをさらに含む。たとえば、ある実施例では、第１の眼の周囲ゾーンは、第１の眼の切除された中央ゾーンの外側境界から、第１の眼の瞳の外側境界とほぼ整合する直径をもつところに放射状に外側へ広がる。この実施例では、本方法は、任意であるが、第１の眼の角膜面の遷移ゾーンを切除することを含み、その遷移ゾーンは第１の眼の切除された周囲ゾーンの外側境界から広がる。

第２の眼の角膜面の周囲ゾーンを切除することには、中央ゾーンを通して遠くのものを見ることができるように、第２の眼の角膜面の中央ゾーンを処理しないことが含まれる。他の実施例では、本方法は、患者が中央ゾーンを通過して、遠くのものを見ることができるように第２の眼の角膜面の中央ゾーンを切除することを含んでもよい。

本発明の他の態様では、老視を処理するために患者の眼にレーザー外科手術を施す方法は、角膜面に対する第１の切除形状を決定すること（第１の切除形状は、眼の中央ゾーンを通して、近くのものを見ることができるようにするものである。）、第１の切除形状にしたがって患者の第１の眼の角膜面を切除すること、角膜面に対する第２の切除形状を決定すること（第２の切除形状は、眼の周囲ゾーンを通して、近くのものを見ることができるようにするものである。）、さらに第２の切除形状にしたがって患者の第２の眼の角膜面を切除することを含む。

ある実施例では、第１の切除形状が実質的に球面状の中央ゾーンからなるが、他の実施例では、第１の切除形状が多重焦点の非球面状の中央ゾーンからなる。任意であるが、第１の切除形状において、中央ゾーンの小さな部分が処置されずに残される。ある実施例では、第１の切除形状の中央ゾーンは第１の眼の瞳の直径に合った直径をもつ。

ある実施例では、第１の切除形状にしたがった眼の中央ゾーンは０．５から４．０Ｄの範囲、より好適には１．０から３．０Ｄの範囲、さらに好適には１．７５Ｄの屈折力をもつ。ある実施例では、第１の切除形状は、遠くのものをみることができるように形状付けられた周囲ゾーンをもつ。たとえば、ある実施例の周囲ゾーンは、第１の切除形状の中央ゾーンの外側形状から放射状に外側に広がる。任意であるが、第１の切除形状はさらに、周囲ゾーンの外側境界から広がる遷移ゾーンを有する。

ある実施例では、第２の切除形状の周囲ゾーンは角膜眼の中央を囲むように広がる。ある実施例では、第２の切除形状は、遠くのものを見ることができるように、処置されていない中央ゾーンを含む。他の実施例では、第２の切除形状は、患者が遠くのものを見ることができるように形状付けられた中央ゾーンを含む。

さらに、本発明の他の態様では、患者の老視を処置するレーザー外科システムは、切除エネルギービームを放出するレーザー素子、および患者の第１の眼の角膜面を第１の切除形状となるように切除し、患者の第２の眼の角膜面を第２の切除形状となるように切除するために、切除エネルギービームと向けるレーザー素子に接続されたプロセッサを含む。第１の切除形状は第１の眼の中央ゾーンを通して、近くのものを見ることができるようにするもので、第２の切除形状は第２の眼の周囲ゾーンを通して、近くのものをみるこができるようにするものである。これら第１および第２の切除形状は前述した第１および第２の切除形状の特徴をもつ。

本発明のこれらおよび他の態様ならびに実施例は、図面を参照して下述する。

本発明の方法およびシステムがレーザー眼外科手術方法およびシステムの改良について主に記述するが、いろいろな実施例もまた、フェムトセコンドレーザーおよびレーザー処置、赤外線レーザーおよびレーザー処置、放射状角膜切開（ＲＫ）、強膜帯、それに続く診察処置などのような他の眼の処理において使用できる。他の実施例では、本発明の技術およびシステムは、コンタクトレンズ、眼内レンズ、放射状角膜切除術，眼内レンズ，角膜リング移植，コラーゲン角膜組織熱再モデル化といった他の眼処置手術およびシステムに適用することができる。

本発明は特に，光屈折角膜切除術（PRK），光治療角膜切除術（PTK），レーザー現場角膜曲率形成術（LASIK）といったレーザー眼外科手術を向上するのに有用である。いろいろな実施例は、患者の眼に対する切除形状の改良した組み合わせを使用することにより向上した老視矯正アプローチを提供する。

本発明の技術は、既存のレーザーシステム（カリフォルニア州、サンタクララにあるヴィスクスによる市販のＶＩＳＸエキシマレーザー眼外科手術システムを含む）と共に使用できる。患者の二つの眼に対して、二つの異なる角膜切除プロファイルを使用して、本発明は、老視の処理の向上を図ることができる。

一実施例では、患者の第１の眼は、その第１の眼の中央領域（“中央ゾーン”）に対して近くにあるものをよく見える形状をもつように切除される。特許文献１（米国特許第６６３６１９号明細書）および特許文献２（米国出願第１０／７３８３５８号明細書）（これらは本出願人に譲渡されたもので、ここに参考文献として組み込まれる）に記述された形状／技術のような多くの異なる切除形状および技術が種々の実施例により使用することができる。
米国特許第６６３６１９号明細書 米国出願第１０／７３８３５８号明細書

同じ実施例にしたがって、患者の第２の眼は、その第２の眼の周囲領域（“周囲ゾーン”）に対して近くにある対象をよく見える形状をもつように切除される。種々の実施例にしたがって、適切な切除技術または形状が使用できる。一実施例では、たとえば特許文献３（米国特許出願第０９／８４２６７４号明細書）（公開番号第２００２／０１５６４６７号）が使用できる。
米国特許出願第０９／８４２６７４号明細書）（公開番号第２００２／０１５６４６７号）

異なる切除形状を得るために、患者の二つの眼を切除することにより、本発明の技術は、老視に対する向上した処置となる。患者は典型的に、二つの眼で近くのものも遠くのものも見ることできる。患者の瞳が収縮すると、一方の眼が近くのものに対して優位的であり、他方の眼が遠くのものに対して優位的である。患者の瞳が拡張すると、近くのもの、遠くのものに対する優位な眼が切り替わる。二つの切除形状は、受入可能な俊敏さで、かつ遠近両方または単眼システムを必要とすることなく、近くのもの、遠くもの、中間のものを見ることを向上させる。

図１は、患者の第１の眼に適用される第１の切除プロファイル１１０、および同じ患者の第２の眼に適用される第２の切除プロファイル１２０を図示する。ある患者に対しては、第１のプロファイル１１０は患者の左の眼に適用され、第２のプロファイル１２０は反対の眼に適用される一方、他の患者にはその反対が適用される。図１に図示のプロファイルは、図示の目的のために一つの図で示されている。それらのスケールは正確なものではなく、本発明の種々の実施例において実際に使用される切除のプロファイルを限定するものではない。

上述のとおり、図１は、一人の患者の二つの眼のそれぞれの瞳１０３についての切除形状１１０、１２０を示す。切除形状１１０、１２０の両方の図において、平行斜線が引かれた領域は、典型的にレーザーによる切除により角膜表面から除去される組織１１２、１２２を示す。両切除形状１１０、１２０は中央ゾーン１０２と周囲ゾーン１０４を含む。患者の第１の眼に適用された第１の切除形状１１０では、除去された組織１１２は、中央ゾーン１０２を通して近くのものを見ることについて、さらに周囲ゾーン１０４を通して遠くのものを見ることについて向上させる形状である。患者の第２の眼に適用された第２の切除形状１２０では、除去された組織１２２は、中央ゾーン１０２を通して遠くのものを見ることについて、さらに周囲ゾーン１０４を通して近くのものを見ることについて向上させる形状である。これらの切除形状１１０、１２０は同じ患者の左右の眼に適用され、その結果近くのものおよび遠くのものを見ることが、各眼の異なる部分を通過して向上する。

図２Ａおよび図２Ｂにおいて、ダイアグラム１３０、１４０は図１の二つの切除形状の光屈折の程度を示し、図２Ａの第１のダイアグラム１３０は第１の切除形状１１０に対応し、図２Ｂのダイアグラム１４０は第２の切除形状１２０に対応する。図２Ａにおいて、ダイアグラム１３０は第１の切除形状１１０では周囲ゾーン１０４の外側縁から中央ゾーン１０２へと＋２ジオプトリ（＋２Ｄ）増加することを示す。第２Ｂにおいて、ダイアグラム１４０は第２の切除形状１２０では、周囲ゾーン１０４の外側縁から中央ゾーン１０２へと＋２ジオプトリ（＋２Ｄ）減少することを示す。

図３において、一実施例にしたがって処置された角膜２００の側面略示図が示されている。角膜２００は眼の屈折力のほとんどを与える前表面をもつ。角膜２００の最初の前表面２０５は所望のプロファイルとなるように再形状付けされている。所望のプロファイルは、前光学面２１０と前遷移面２１５とを含む。前光学面２１０は中央で近くのものを見ることができ、周囲で遠くのものを見ることができる多焦点非球面形状を有する。このようなプロファイルは、図１の第１の切除プロファイルと似ている。

本発明が、屈折性の遠視処理の組み合わせで、老視を緩和することについて記述されているが、本発明の利点はこれら特定の処置に限定されない。これらの老視処置技術は、他の屈折性の矯正（老視の矯正、緩和および／または抑制以外）が望ましいとき使用することができ、あるいはこの処理は、近視、乱視、不規則な屈折異常、遠視の一つまたはそれ以上のものに対する治療と組み合わせられる。本発明の他の特徴（再上皮化に対して適合し、調節する方法およびシステムを含む）は広範囲な眼科処置において使用できることである。

前遷移面２１５は前光学面２１０と最初の前表面２０５をもつ角膜の一部との間で徐々に変化する形状を呈する。前光学面の外側境界２１２は好適には、全体にわたり、アイリス２２０の境界をもつ瞳と実質的に同軸となっている。前遷移面２１５を通過する光線は前光学面２１０により形成される像に寄与しない。したがって、前遷移面２１５は好適には瞳の外側に位置する。前遷移面２１５の配置により、前遷移面２１５を通過する光線は、アイリス２２０により実質的に遮断される。この遮断は、光線が遮られるが像の形成に寄与せず、像のコントラストを減少することから患者の視力を改善する。

角膜への切除外科手術による光学的な矯正は、最初の前表面から後の前光学面２１０へと、前角膜面における変化に起因するものである。前光学面による矯正は、処理後の光学面２１０から最初の前表面２０５を引いたものである。切除プロファイルは、組織除去処理の直後に生じた露出面のプロファイルの変化にほかならない。したがって、切除プロファイルは、組織除去処理の直後の露出面のプロファイルから最初の露出面のプロファイルを引いたものである。ここで使用する“切除されて形状”または“切除形状”は、角膜の表面における、切除により誘導された表面トポグラフィの変化、または切除後の角膜の表面トポグラフィとして参照されるものである。

ある場合では、図４に示されているように、処理されていない光学ゾーンの領域を中央に残すことが望ましい。切除された角膜の光学ゾーン５０２上の中心にある小さな未処理ゾーン５００が、未処理ゾーンにわたって寸法５０４をもつ。未処理ゾーン５０４は角膜の治癒によりスムーズになり、老視を矯正する中央前光学面の形成に寄与する。

図５において、一実施例にしたがって、周囲領域を形成するように処理された角膜３００の略示側面図が示されている。角膜３００は眼の屈折力のほとんどを与える前表面をもつ。角膜３００の最初の前表面３０５は、所望の形状となるように再形状付けられた。所望のプロファイルは、周囲で近くのものを見ることができ中央で遠くのものを見ることできるように矯正する前光学面３０５をもつ。所望のプロファイルを得るために、前光学面３０５は、アイリス３２０により境界をもつ瞳に対して横方向に切除される。ある実施例では、角膜面３０５の中央ゾーン３１２が切除されず、中央ゾーン３１２を通過して遠くのものを見ることができるようになる。他の実施例では、中央ゾーン３１２は中央ゾーン３１２を通過して、遠くのものを見ることについて向上させるように切除される。ここで示されたプロファイルは、図１に図示の第２の切除ファイル１２０と同様である。

図６は、上記した周囲領域を与える切除形状を略示する。図に示されているように、約５．０mmの半径をもつ中央ゾーン６００が処理されず、周囲ゾーン６１０が近くのものを見ることができるように切除される。未処理中央ゾーン６００は遠くのものを見ることができるようにしている。

図７は、本発明を実施する眼の外科システムのブロック図である。図示のとおり、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）ワークステーション１０が第１のバス接続１１により、レーザー外科ユニット２０に埋め込まれたコンピュータ２１に接続されている。ＰＣワークステーション１０は有形の媒体１２および処理テーブル１４を有している。有形の媒体１２は典型的に、メモリー、磁気記録媒体、光学ディスクなどで、ここで開示の方法の工程を実施するコンピュータが解読できるプログラミング指示コードを記録している。レーザー処理テーブル１４は角膜の切除の間、レーザービームの基準座標のリストを有する。レーザー外科ユニット２０の部品は既知のもので、ＳＴＡＲ Ｓ４（商標）Ｓｙｓｔｅｍ（カリフォルニア州、サンタクララ、ＶＩＳＸ社から入手可能）のようなＶＩＳＸ ＳＴＡＲ（商標）エキシマレーザーシステムの部品からなる。したがって、レーザー外科システム２０は、符号２２により示され、可動装置からのフィードバック信号を形成する複数のセンサー、アイリスモータ２３、イメージローテータ２４、乱視モータ２５および乱視角度モータ２６により駆動される要素のようなレーザー光学システムにおける光学要素を含む。センサー２２からのフィードバック信号は適切な信号伝導体を介して埋め込まれたコンピュータ２１に与えられる。埋め込みコンピュータ２１は要素２３−２６を操作するための、符号２７で一般的に示されたモータドライバーの操作を制御する。さらに、埋め込みコンピュータ２１はエキシマレーザー（好適にアルゴン−フッ素レーザーで、１９３ナノメータの波長出力を、符号２９により一般的に示された伝達システム光学系を介して、患者の眼３０の角膜に、１平方センチメートル当たり１６０mジュールのフィードバック安定フルエンスを与えるように設計されている）の動作を制御する。また、他のレーザーシステム、たとえばAlcon、Bausch & Lomb、Wavelight、Nidek、Schwind、Zeiss-Meditec、Lasersightなどにより製造されたレーザーシステムは発明において使用することができる。適切な波長をもつ他のレーザーは、眼から組織を除去する切除エネルギーを形成するために使用されてもよい。たとえば、基本波長の第五高調波を形成するイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）レーザーが切除エネルギーを生成するために使用されてもよい。高分解能のマイクロスコープ、マイクロスコープのためのビデオモニター、患者の眼の保持システム、切除排出のための吸引機／フィルター、ガス送り出しシステムのような本発明の理解に必要のないレーザー外科システム２０の他の補助要素が、単純な説明とするために省略されている。同様に、キーボード、ディスプレー、在来のＰＣサブシステム要素（たとえば、フレキシブルおよびハードディスクドライブ、メモリーボードなど）は、ＰＣワークステーション１０の記述から省略されている。必要であれば、埋め込みコンピュータ２１はＰＣワークステーション要素と一体に構成されてもよく、またレーザー外科システム２０内に構成されてもよい。この場合埋め込みコンピュータ２１はＰＣワークステーション１０に取って代わる。

本発明の好適な実施例が開示されているが、必要あれば種々の修正したもの、変更したもの、同等なものを使用することを採用することができる。したがって、上記説明、図示は特許請求の範囲で画成される本発明を限定するためのものではない。

図１は、本発明の一実施例にしたがった同じ患者の異なる眼のための、二つの異なる切除形状を略示する。 図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の一実施例にしたがった、図１の切除形状から生じる二つの異なるプロファイルを略示する。 図３は、本発明の一実施例にしたがった、眼の中央ゾーンを通して近くのものを見ることができるように処理された眼の断面図である。 図４は、本発明の一実施例にしたがった、眼の中央ゾーンを通して近くのものをみることができるようにした角膜面の切除プロファイルを示す。 図５は、本発明の一実施例にしたがった、眼の周囲ゾーンを通して近くのものをみることができるようにした角膜面の切除プロファイルを示す。 図６は、本発明の一実施例にしたがった、眼の周囲ゾーンを通して近くのものをみることができるようにした角膜面の切除プロファイルを示す。 図７は、本発明を実施する眼の外科システムのブロック図である。

Claims (12)

1. 患者の老視を処置するレーザー眼外科システムであって、
   切除エネルギービームを放出するレーザー素子と、
   患者の第１の眼の角膜面を第１の切除形状となるように、さらに患者の第２の眼の角膜面を第２の切除形状となるように切除する切除エネルギービームを向けるためのレーザー素子に結合したプロセッサと、
   を含み、
   第１の切除形状は第１の眼の中央ゾーンを通して近くのものを見ることができるようにし、第２の切除形状は第２の眼の周囲ゾーンを通して近くのものを見ることができるようにするもので、
   前記第１の切除形状の第１の眼の中央ゾーンの屈折力が、前記第１の眼の周囲ゾーンの屈折力より大きくなるように、第１の切除形状の中央ゾーンは、０．５から４．０ジオプトリの範囲の屈折力をもち、
   前記第２の切除形状の第２の眼の周囲ゾーンの屈折力が、前記第２の眼の中央ゾーンの屈折力より大きくなるように、第２の切除形状の周囲ゾーンは、０．５から４．０ジオプトリの範囲の屈折力をもつ、
   ことを特徴とするシステム。
2. プロセッサが、第１および第２の切除形状となるよう切除するためにレーザー素子を向ける切除形状モジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 第１の切除形状の中央ゾーンが球状の面からなる、請求項１に記載のシステム。
4. 第１の切除形状の中央ゾーンが多重焦点の非球面からなる、請求項１に記載のシステム。
5. 第１の切除形状が中央ゾーン内に処置されていない小さな中央部分を含む、請求項１に記載のシステム。
6. 第１の切除形状の中央ゾーンが、第１の眼の瞳の直径に合った直径をもつ、請求項１に記載のシステム。
7. 第１の切除形状の中央ゾーンが、１．０から３．０ジオプトリの範囲の屈折力をもつ、請求項１に記載のシステム。
8. 第１の切除形状の中央ゾーンが、１．７５ジオプトリの屈折力をもつ、請求項７に記載のシステム。
9. 第１の切除形状が遠くのものを見えるように周囲ゾーンを有する、請求項１に記載のシステム。
10. 第１の切除形状が遷移ゾーンを含み、
    遷移ゾーンは、周囲ゾーンの外側境界から広がる、請求項１に記載のシステム。
11. 第２の切除形状が、遠くのものを見ることができるように処理されていない中央ゾーンを含む、請求項１に記載のシステム。
12. 第２の切除形状が、患者が遠くのものを見ることができるように形状付けられた中央ゾーンを含む、請求項１に記載のシステム。

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