JP6334692B2 - 老視を処置するための技術 - Google Patents

Description

本開示は、老視を処置するためにヒト角膜を再成形するための技術に関する。

ヒトの眼の視覚障害（例えば、近視または遠視または乱視など）を取り除くためにしばしば採用される技術は、レーシック（レーザー角膜内切削形成術）と呼ばれる。レーシックは、角膜内の小さなカバーディスクを切り離す技術であり、そのカバーディスクはヒンジを通して周囲の角膜組織と連結したままであり、カバーディスクを傍らに折り畳んで下にある角膜の組織領域を露出することができ、ＵＶレーザー放射を使用して露出した組織領域上でアブレーションプロセスを行った後に折り戻すことができる。カバーディスクは関連分野では従来フラップと呼ばれている。アブレーションプロセスによる間質物質の除去のために、フラップが折り戻された後に結果として角膜の前面の形状が変化する。前角膜表面の形状の変化は、角膜の異なる屈折挙動をもたらし、その結果眼の全体イメージングシステムの異なる屈折挙動をもたらす。アブレーションパターンの好適な定義は、初期の視覚障害が少なくとも明らかに減弱する、及び、最善では、ほぼ完全に取り除かれることを保証する。

この開示の目的のために、以降、当業者はレーシック技術に十分精通しているものと想定する。

老視は、加齢に起因する周知の現象である。老視は、患者の加齢と共に調節力が低減するようなヒトの水晶体のコアの弾性喪失及び／または変化により引き起こされる。この結果、近視範囲でのはっきりとした視覚が喪失される。

従来技術によれば、老視は、多焦点レンズ（いわゆる、多焦点）を有する眼鏡の使用で処置されることができる。また、老眼を外科手術に供して多焦点特性を有する眼内レンズ（ＩＯＬ）を移植することも当該分野で既知である。

眼科屈折矯正手術の分野では、レイトレーシングは、最近ますます注目を浴びている技術である。レイトレーシングは、眼の収差（視覚障害）を減らすことを目的として角膜の前面を再成形するために、レーザー手術の過程で除去される角膜組織の量を規定するアブレーションパターンを決定するために使用されることができる。レイトレーシングは、通常、処置される特定の眼の測定データと共に眼モデル（例えば、Ｇｕｌｌｓｔｒａｎｄ、Ｎａｖａｒｒｏ、Ｌｉｏｕ及びＢｒｅｎｎａｎ、Ｅｍｓｌｅｙら）に基づき、該測定データは角膜の前面及び／または後面、眼の前房深度、水晶体の寸法、水晶体の前面及び／または後面、眼の長さ、網膜に関するデータ、及び眼全体の測定波面に関連し得る。

レイトレーシングを通して得られたアブレーションパターンは、患者の眼について個々であり、患者の眼の角膜を再成形するためのシステムを制御するために使用されることができ、該システムはそれに応じてプログラムされたコンピューターによって制御される。

本開示の実施形態は、老視を処置する目的でヒト患者の眼の角膜を再成形するための技術を提供することを目的とする。この文脈では、老視を処置するということは、処置が患者の近見及び遠見視力の少なくとも一つの改善を達成することを意味する。

一態様では、本開示は、ヒトの眼の老視を処置するために角膜アブレーションパターンを決定する方法であって、ヒト老眼についてのゼロでない量の誘導された収差を規定すること；及び眼から除去された時に規定された量の誘導された収差を眼に残す角膜組織の量を規定する角膜アブレーションパターンを決定するためにレイトレーシングプロセスを適用することを含む、前記方法を提供する。

別の態様では、本開示は、ヒトの眼の老視を処置する方法であって、眼についてのゼロでない量の誘導された収差を規定すること；眼から除去された時に規定された量の誘導された収差を眼に残す角膜組織の量を規定する角膜アブレーションパターンを決定するためにレイトレーシングプロセスを適用すること；決定されたアブレーションパターンに従って角膜組織を除去するためにレーザー放射の焦点を眼の角膜組織の露出表面上に移動させることを含む、前記方法を提供する。

さらに別の態様では、本開示は、眼科用レーザー装置のための制御プログラムを生成する方法であって、該制御プログラムは、装置の制御コンピューターにより実行された時に焦点を合わせたレーザー放射を標的上に移動させるように装置の光学システムを制御する命令を含有しており、ヒト老眼についてのゼロでない量の誘導された収差を規定し；
眼から除去された時に規定された量の誘導された収差を眼に残す角膜組織の量を規定する角膜アブレーションパターンを決定するためにレイトレーシングプロセスを適用し；決定されたアブレーションパターンに従ってコンピュータープログラムのための命令を生成するステップを含む、前記方法を提供する。

なおも別の態様では、本開示は、コンピューターにより実行された時に、ヒト老眼から除去された時に、前もって規定されたゼロでない量の誘導された収差を眼に残す角膜組織の量を規定する角膜アブレーションパターンを決定するためにレイトレーシングプロセスを行い；決定されたアブレーションパターンに従って眼上でアブレーションを行うようにレーザーデバイスを制御する命令を含有するコンピュータープログラム生成物を提供する。

ある特定の実施形態では、誘導された収差は、球面、球面収差、コマ収差、及び非点収差の少なくとも一つを含む。ある特定の実施形態では、誘導された収差は、なおも高次の収差を含む。

ある特定の実施形態では、レイトレーシングプロセスは、次の一または複数についての測定データを使用して行われる：眼の術前屈折、眼の術前収差、眼の角膜形状解析、眼の一または複数の眼幾何学的パラメータ（ｏｐｔｏ−ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）、一または複数の瞳孔関連パラメータ。

本開示の実施形態では、誘導された収差は、眼の被写界深度を約１〜３ジオプトリー増加させるのに有効である。ある特定の実施形態によれば、誘導された収差は、眼の被写界深度を約２ジオプトリー増加させるのに有効である。

本開示は、老視を処置するために患者の眼の角膜を再成形するためのシステムも包含し、該システムは、眼から角膜組織を切除するのに好適な放射特性を有するレーザー放射を出射するための光源；出射されたレーザー放射を角膜上にガイドする及び焦点を合わせるための光学部材；切除する角膜組織の量を規定するアブレーションパターンに従って光学部材を制御するためのコンピューターを含み、アブレーションパターンは、該アブレーションパターンに従って眼が切除処置された後に眼が有すべき球面、球面収差、コマ収差、及び非点収差の内少なくとも一つの所定量に基づいて得られる。

ある特定量の球面、球面収差及び／またはコマ収差及び／または非点収差の誘導は、故意に、アブレーションプロセス後に眼が焦点位置の長手方向分布を呈することを意味する。眼の網膜またはその近傍で単一の焦点をもたらすアブレーションパターンを規定するよりむしろ、本発明の実施形態は眼の光軸の方向に伸長する焦点範囲を達成し、この範囲において焦点寸法は前もって規定された最大値より小さい。この焦点範囲は「焦点管」と呼ばれ得る。

本開示の実施形態に従い、アブレーションパターンは個々の患者の眼について決定され、次いで決定されたアブレーションパターンに従い、従来のレーシック技術を使用してアブレーションを行う。この方法では、最適な折衷案は、視力と焦点深度の間で達成されることができる。これは、レーザー屈折矯正手術を通して、特定量の収差を眼に故意に誘導することにより達成され、収差は、少なくとも球面、球面収差、コマ収差、及び／または非点収差を含む。本発明の実施形態に従い、前述のタイプの低次収差に加えて高次収差（ＨＯＡ）も誘導されてよい。

例えば、患者の総合的な視覚的快適性は、一方の眼に関して約０，８（視力（ｖｉｓｕｓ））の視力低下を受け入れることによって改善されることができ、同時に被写界深度を約１〜３ジオプトリー改善することができる。この結果、約４０％の視力（両眼）の総合的な改善をもたらすことができる。

本発明の実施形態に従い、視力と焦点深度の依存関係は、十分に規定されたある特定量の球面、球面収差及び／またはコマ収差（任意選択的にＨＯＡも使用して）が老視を処置するために維持されるように、すなわち焦点深度を増大させ、特に近視範囲における視覚を改善するように活用される。算出されたアブレーションパターンは、関連する眼の老視の量の潜在的な将来の変化について説明し得る。

また、しばしば互いに補い合うために、コマ収差及び非点収差及び／または球面及び球面収差間の相互関係が使用されることができる。

アブレーションパターンの決定及び、それによる、焦点管の生成は次のように行われる。患者の個々の眼のパラメータに基づき、上記に概説したように、患者の眼の個々のモデルを生成する。この手順は当該分野で周知である。選択された直径及び長さの焦点管を、個々の眼モデルへと導入する。レイトレーシング技術を使用して、球面、球面収差、コマ収差、及び／または非点収差の選択に基づいて焦点管を規定する。パラメータは、算出により、所望の被写界深度をもたらす好適な焦点管長さ及び焦点管直径が得られるまで変更される。

正常な眼では、理想的には、光は網膜の光受容体の層内にはっきりとした画像が生成されるように束ねられる。幾何学的に、それゆえ、焦点はその層の直前に配置されなければならず、調節の間、屈折力は様々な距離にある対象物に焦点を合わせるために前後に移動する。

ヒトの眼は通常、近視野における調節のために二つの異なる機構、いわゆる調節及び偽調節を適用する。調節は、水晶体の形状の積極的変化である。水晶体の変形する能力は、一生の間に一般的には０ジオプトリーまで約５０歳の年齢で低減する。偽調節はピンホール効果（視写界深度）の結果もたらされるが、角膜及び水晶体における高次収差（ＨＯＡ）によっても引き起こされる。対象物を近視野に固定することで、瞳孔は小さくなり、球面収差（扁長角膜、古い水晶体）に関連して眼はいくらか近視になるため、患者は近視野での視力の改善を達成する。本発明の実施形態により得られる効果は、偽調節の意味で理解されることができる。調節の改善は、約１〜３ジオプトリーの範囲である。ＨＯＡを含んで示される時、前もって測定された患者の眼の光学収差に基づき、意図的にアブレーションパターンを、レイトレーシング及びある特定量の球面、球面収差、非点収差、及びコマ収差を混合することにより、患者が合意した折衷案が達成されることができるように算出する。その折衷案は、多少の視力低下を犠牲にすることによる偽調節の改善により達成される。最適な折衷案は、特別な場合には、個々の患者の知覚を検査するために補償光学を使用することにより達成されることができる。

一度アブレーションパターンが上述のように算出されると、患者の眼は周知のレーシック技術またはＰＲＫに従って処置されることができる。

本発明の実施形態に従い、アブレーションパターンは、また、次の測定パラメータ、つまり、術前屈折（球面及び円筒）、角膜断層（例えば、ＷａｖｅＬｉｇｈｔ Ｏｃｕｌｙｚｅｒを使用）、術前収差（例えば、ＷａｖｅＬｉｇｈｔ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用）、眼の幾何学的データ（眼球（ｂｕｌｂｏｕｓ）の長さ、水晶体の厚さ）、瞳孔のデータ（薄明視及び明所視の瞳孔、瞳孔の近距離反射）に基づいて決定される。

前述の技術を使用することにより、眼科医及び患者によって使用されることができるプラットフォーム、及び術前に補償光学を使用することにより、焦点深度（ジオプトリー）とある特定の視力または視距離の低下間の最適な折衷案を提供する。約２ジオプトリーの偽調節を達成するため、焦点管の「長さ」（レイリー長さ）は約１．２ｍｍである。

視機能を研究するための補償光学は、Ａｕｓｔｉｎ Ｒｏｏｒｄａの論文、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｓｉｏｎ（２０１１）１１（５）：６，１−２１に記載されている。

非点収差及びコマ収差の組み合わせ下の視力は、ｄｅ Ｇｒａｃｉａ，Ｐ．，Ｄｏｒｒｏｎｓｏｒｏ，Ｃ．，Ｍａｒｉｎ，Ｇ．，Ｈｅｒｎaｎｄｅｚ，Ｍ．，＆Ｍａｒｃｏｓ，Ｓ．（２０１１）によって研究されている。Ｖｉｓｕａｌ ａｃｕｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ ａｎｄ ｃｏｍａ：Ｏｐｔｉｃａｌ ａｎｄ ｎｅｕｒａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｓｉｏｎ，１１（２）：５，１−１１。

Ｒｏｃｈａ、Ｖａｂｒｅ、Ｃｈａｔｅａｕ、及びＫｒｕｅｇｅｒは、Ｊ Ｃａｔａｒａｃｔ Ｒｅｆｒａｃｔ Ｓｕｒｇ ２００９； ３５： １８８５−１８９２において補償光学視覚シミュレーターによって誘導された高次収差を修正することによる焦点深度の拡大を記載する。

以下に、本発明のシステム及び方法を図に示す実施形態に関して記載する。
角膜を再成形するためのシステムの模式図を示す。 網膜近傍でのヒトの眼内での光の焦点合わせを拡大表示する図である。 本発明の実施形態に従って網膜近傍で達成される焦点管を示す図である。

図１によれば、老視を処置するために患者の眼の角膜１２を再成形するためのシステム１０は、例示のように連結されたレーザーデバイス１４、制御コンピューター１８、及びメモリー２０を含む。レーザーデバイス１４は、例示のように連結されたレーザー光源２２、スキャナー２４、一または複数の光学ミラー２６、及び集光対物レンズ２８を含む。メモリー２０は、光学手段、特にレーザー光源２２、スキャナー２４、一または複数の光学ミラー２６、及び集光対物レンズ２８を制御するためのコンピュータープログラムを格納する。

レーザー光源２２は、コンピューター１８下で制御されて、眼の角膜１２上へとガイドされ焦点を合わせるレーザー放射３６を生成する。角膜組織を切除して角膜を再成形するために、例えばレーシック技術に従って走査を行う。アブレーションパターンは、プログラム３４内に格納され、コンピューター１８は、この場合では老視を処置するためのアブレーションパターンに従って眼上に焦点を合わせたレーザー放射３６’を制御する。レーザー光源は、一般的には、エキシマレーザーである。

メモリー２０に格納されるコンピュータープログラム３４は、とりわけ、角膜１２から切除（除去）する角膜組織を規定するアブレーションパターンを含む。

アブレーションパターンは、処置されるべき眼の少なくとも次のパラメータをまず測定することによって生成される：術前屈折（球面、円筒）、例えばＷａｖｅＬｉｇｈｔ Ｏｃｕｌｙｚｅｒを使用した角膜断層、例えばＷａｖｅＬｉｇｈｔ Ａｎａｌｙｓｅｒを使用した術前収差、眼の幾何学的データ、特に眼球の長さ、水晶体の厚さ、及び瞳孔に関連するデータ、特に薄明視及び明所視の瞳孔及び瞳孔の近距離反射に関するデータ。

かかる測定データに基づき、主に当該分野で知られるように、レイトレーシング技術により、アブレーションパターンは、患者の個々の眼について算出される。本発明の実施形態に従い、患者の一方の眼のみ本明細書に記載のように処置されるが、もう一方は別の様式で処置されてもよい。

当該アブレーションパターンは、この実施形態に従い、屈折矯正手術後に達成される眼の最終特性が理想的な眼に可能な限り近くなるようには算出されない。むしろ、故意に、上に概説したように、ある特定の収差が角膜に残るようにアブレーションパターンが算出される。当該アブレーションパターンは、アブレーション後に、眼の光学特性が所定量の球面及び／または球面収差及び／またはコマ収差、及び／または非点収差を含むものである。眼の測定データに応じて、アブレーションパターンは、高次収差（ＨＯＡ）もまた手術後に残るように算出されることができる。そのように算出されたアブレーションパターンは、図１のシステムにより使用されて角膜１２のアブレーションに影響を与える。

図２Ａ及び２Ｂは、ヒト老眼に所定量の収差を誘導する前述の方法を適用した時に達成される効果を図示する。図２Ａは、上述にように誘導された「焦点管」を伴わない網膜近傍の眼内での光の焦点合わせを示す。図２Ｂは、本発明の上述の実施形態に従って誘導された「焦点管」を示す。解剖学的詳細を図に示す。

Claims (3)

1. 眼科用レーザー装置であって、
   コンピューターにより実行された時に、
   ヒト老眼から除去された時に、前もって規定されたゼロでない量の誘導された収差を眼に残す角膜組織の量を規定する角膜アブレーションパターンを決定するためにレイトレーシングプロセスを行い、
   決定されたアブレーションパターンに従って眼上でアブレーションを行うようにレーザーデバイスを制御する命令を含み、
   前記レイトレーシングプロセスが、次の一または複数の測定データ：眼の術前屈折、眼の術前収差、眼の角膜形状解析、眼の一または複数の眼幾何学的パラメータ、一または複数の瞳孔関連パラメータを使用して行われ、
   前記誘導された収差が、球面、球面収差、コマ収差、非点収差及び／またはこれらの収差の組み合わせの少なくとも一つを含み、前記誘導された収差が高次収差をさらに含み、前記誘導された収差は、長さと直径とを有する焦点管であって眼の光軸の方向において焦点位置の範囲の長手方向分布となる焦点管をもたらし、前記誘導された収差が、眼の焦点深度を約１〜３ジオプトリー増加させるのに有効である、眼科用レーザー装置。
2. 前記コンピューターは、眼の複数のパラメータから眼モデルを生成し、所望の被写界深度に対応する焦点管を決定するために眼モデルでレイトレーシングプロセスを実行することにより、レイトレーシングプロセスを実行するように構成されている、請求項１に記載の眼科用レーザー装置。
3. 前記コンピューターは、眼の複数のパラメータから眼モデルを生成し、所望の被写界深度に対応する焦点管を決定するために前記パラメータを変更することにより、レイトレーシングプロセスを実行するように構成されている、請求項１に記載の眼科用レーザー装置。