JPH06277248A - 目の安定化機構と目を安定させる方法 - Google Patents
目の安定化機構と目を安定させる方法Info
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Abstract
を安定化する機構であって、眼科用レーザ発生装置の光
学系に組み込まれ、コンピュータ制御のレーザ装置に適
合し、手術中目に害を与えない、使い易く、製作が容易
な機構を提供する。 【構成】 レーザによる眼科手術の間目とコンタクトレ
ンズ54,70との接触を安定化させ、レーザビームの
焦点に対する目の動きを補正する機構において、コンタ
クトレンズを支持する手段と、支持手段に対して力を発
生させ、コンタクトレンズを目に対して保持する手段
と、手術を行うためにコンタクトレンズに対して所定の
軌道に沿って焦点を動かす手段とを含むことを特徴とす
る目を安定化する機構。
Description
関する。特に本発明は、目の選定した組織を変えるため
にレーザ装置が使用される眼科手術の間患者の目を安定
化させるために有用である。本発明は、レーザによる眼
科手術の間目の動きを物理的に抑制することによりレー
ザビームの焦点に対する所定の位置に患者の目を保持す
るのに、専用ではないが特に有用である。
つ困難な分野の1つであることは疑問の余地はない。眼
科手術は通常生命を脅かす過程ではないが、取りかえし
のつかない合併症の可能性が常にある。このように、眼
科手術は極めて慎重かつ正確に行う必要がある。
や新規な手術方法が可能となった。その結果の1つとし
て眼科手術を手術的により正確に実行することができ
る。レーザ技術の進歩にもかかわらず、眼科手術のため
のレーザの使用は依然としてある程度の操作上の制限が
ある。最も重要なことは、手術過程の間レーザが適正に
制御されることが絶対的に不可欠なことである。このこ
とは、手術過程の間常にレーザの焦点に対する目の適正
位置を保つ必要がある。換言すれば、目はレーザ装置に
対して安定した状態に留まる必要がある。
依然として時間を要する。実用的に、レーザの焦点の運
動は手術の間極めて正確に行う必要があるため、目の極
めて僅かな動きさえも許容されえない。残念乍ら、レー
ザ手術を達成するのに要する長時間患者が自分の目を十
分静止状態に保持することは物理的に不可能である。そ
の結果、目を何とかして安定させる必要がある。
ーザ装置に対して患者の目を安定させる、すなわち静止
状態に保持しうる方法は2つある。一方の方法は目とレ
ーザ装置の間の光学的リンクを必要とし、他方の方法は
機械的リンクを必要とする。光学的リンクに対しては、
目の動きを示す信号を発生させるために目からの光線反
射を利用する光学装置がレーザ装置に組み込まれてい
る。その場合レーザ装置はこれらの信号を用いて目の動
きを補正する。「アイトラッカおよびその使用法」
(“Eyetracker and Method o
f Use”)という名称の発明に対してビル他(Bi
lle et al)に発行され、本発明と同じ譲受人
に譲渡されている米国特許第4,848,340号がそ
のような光学装置を開示している。第2の方法は、レー
ザ装置の光学要素を目と直接接触させることによりレー
ザ装置に対する離隔関係で目を機械的に安定化させるこ
とである。「目の角膜を反曲させる方法」(“Proc
ess for Recurving the Cor
nea of an Eye”)という名称の発明に対
してバロン(Baron)に発行された米国特許第4,
712,543号がそのような装置を開示している。
は機械的装置であるかとは無関係に、当該機構は、それ
が共に使用される眼科手術用レーザ装置の能力に対して
適合する必要がある。特に、目の安定化機構は眼科手術
用レーザ装置の能力を制限するものであってはならな
い。本明細書で言及するレーザ装置がコンピュータ制御
される場合、前記の適合性の問題がさらに顕著になるこ
とは容易にみとめられる。
れば、本発明の目的は、レーザによる眼科手術の間コン
タクトレンズに対して目を安定化するのに有用である機
構を提供することである。本発明の別の目的は、手術用
レーザ発生装置の光学装置に直接組み込まれる目の安定
化機構を提供することである。さらに本発明の別の目的
はレーザによる眼科手術の間レーザ装置と目との間で安
定した接触を提供する目の安定化機構を提供することで
ある。本発明のさらに別の目的はコンピュータ制御した
レーザ装置と作動適合しうる目の安定化機構を提供する
ことである。本発明の別の目的は、手術の間目に傷や不
快さを与えない目の安定化機構を提供することである。
また、本発明の目的は、使い易く、比較的製作が容易
で、比較的コスト効果のある目の安定化機構を提供する
ことである。
による眼科手術の間患者の目を機械的に安定させる点で
レーザ装置に対して有用である装置が開示される。本装
置の主要な構成要素はベース部材と、ベース部材に摺動
可能に懸架されているフレーム部材と、前記フレームに
摺動可能に装着された可動の対物レンズとを含む。さら
に、フレームにはコンタクトレンズが固定されている。
このコンタクトレンズは手術の間目と係合して安定させ
るため目の表面と一致する形状にされている。
spring)のような補正装置がフレームをベース部
材に接続する。ベースに沿ったフレームおよび対物レン
ズのいずれの摺動も、ばねによって発生する概ね一定の
力によって抵抗される。この装置によれば、コンタクト
レンズがまず目の表面に対して位置決めされるにつれ
て、概ね一定のばね力に依存する補正装置の力がコンタ
クトレンズと目との間で加えられる。その後、概ね一定
のばね力と等しい力が、ベースに対する目のその後のい
ずれの運動の間も目とコンタクトレンズとの間で保持さ
れる。
うに、対物レンズとコンタクトレンズの双方を通してレ
ーザビームを導くコンピュータ制御のレーザ装置が提供
される。しかしながら、選定した目の組織を通してレー
ザビームの焦点の動きを制御するためには、対物レンズ
はコンタクトレンズに対して運動可能でなければならな
い。その結果、例えば検流計あるいはボイスコイルのよ
うな対物レンズ起動装置が対物レンズに接続され、コン
ピュータからの予めプログラム化した指令に従って対物
レンズを動かせる。
ズとの間で保持する概ね一定の力に追加して本発明はま
た、コンタクトレンズを目の表面に対して保持するため
の吸引手段を含むことができる。この追加の特徴は、コ
ンタクトレンズの周囲近傍に開口を有する流路をフレー
ムに形成することにより提供することができる。次に、
真空ポンプを可撓性チューブを介して前記流路と流体連
通して接続し、流路の周囲の開口において目の表面に対
して吸引作用を発生させることができる。目の表面がコ
ンタクトレンズと接触していると、この吸引が目をコン
タクトレンズに対して保持しやすくする。
は、コンタクトレンズをフレームに摺動可能に取り付け
てベースに固定することができる。コンタクトレンズと
目の表面との間の安定化力はコンタクトレンズとその支
持構造体との重量によって提供することができる。本発
明の代替実施例に対して、本発明による機構はまたフレ
ームに対するコンタクトレンズの位置を見つける第1の
検出手段と、フレームに対する対物レンズの位置を見つ
ける第2の検出手段とを含む。レーザ装置もコンピュー
タ制御される。しかしながら、代替実施例に対しては、
コンピュータは第1と第2の双方の検出手段からの信号
を用いて対物レンズの動きを制御する。詳しくは、対物
レンズの動きは、予めプログラム化された指令に従って
目の組織を通してレーザ装置の焦点を動かせるためにコ
ンタクトレンズの位置に対して制御される。
作動は、同じ参照番号が同じ部材を指示する添付図面か
ら、本発明の説明と関連して最良に理解される。
示され、全体的に10で指示されている。本発明に対し
ては、眼科用レーザ装置10、いずれかの目の組織を手
術により変えるために集光されたレーザビームのエネル
ギを用いる関連技術分野に周知のいずれの形式のもので
もよい。図示のように、レーザ装置10は、接眼鏡14
が装着されているハウジング12を含む。レーザ装置1
0はまた全体的に16で指示し、モータ20の作動によ
り患者18の目と接触するように運動すべくハウジング
12の運動可能プラットフォーム17に装置されている
目の安定化機構を含む。
ーザ装置10のハウジング10に装着されていることが
判る。レーザ源22は眼科用のレーザビーム24を発生
可能な、当該技術分野において周知のいずれの形式のも
のでもよい。レーザ装置10を介して患者18までレー
ザ源22からレーザビーム24を導くために使用する特
定の光学装置を示してはいないが、いずれかの周知の光
学装置を採用しうることが認められる。肝要なことは、
その光学装置が操作者の要求を満足させ、かつレーザ源
22並びに発生したレーザビーム24に使用するのに適
合しうるということである。
目の安定化機構16との間に安定した構造的接続を条件
としていることを示す。この目的に対して、レーザ源2
2はハウジング12に直接装着されており、ハウジング
12が、目の安定化機構16のベース28に固定された
接続部材26を含んでいることが示されている。しかし
ながら、前述のように、手術の初めに前記機構16を運
動させ患者18の目と接触させて位置決めしうることが
必要である。このことを行うために、ハウジング12
と、(図2には示していない)プラットフォーム17の
一部である接続部材26との間に起動モータ20が設け
られている。モータ10は関連技術分野において周知の
いずれかの形式のものでよい。また、ハウジング12に
対して機構16全体の位置を変えるためにモータ20を
起動させうるが、モータ20に対して一旦調整がなされ
ると、ハウジング12と前記機構16のベース28との
間の関係は固定される。
16はベース28から懸架されたフレーム30を含む。
詳しくは、上方アーム32a、32bがベース28に固
定され、下方のアーム34a、34bがフレーム30に
固定されている。例えば直線力ばね36a、36bのよ
うな補正装置が上方アーム32a、32bをそれぞれ下
方アーム34a、34bに接続している。この補正機構
は、矢印38で示す方向におけるベース28に対するフ
レーム30に何らかの運動に対抗して概ね一定の力を発
生させる一定力ばねのようなばね装置であることが好ま
しい。この補正装置を介してフレーム30はベース28
から懸架されているのであり、重要なことは、ばね36
a、36bによって発生する直線力によりフレーム30
のその均衡位置からのいずれの偏位も概ね一定の反対方
向の力を発生させることである。この反対方向の力は概
ね、零から300グラムの範囲であることが好ましい。
操作者の要求に応じて、前記の力に対して希望値を設定
するために当該技術分野において周知の手段を用いてよ
いことが認められる。本発明によれば、複数の補正機構
36を採用しうる。
に取り付けられている。詳しくは、レンズ40は、フレ
ーム30に取り付けられたスライド46の軌条44と係
合する突起(図示せず)を有するブラケット42に保持
されている。複数のスライド46を設けてよく、かつ各
スライド46が、ベース28に対してフレーム30が摺
動しうるように各ブラケット42の突起と係合する一対
の対向軌条44を含むことを理解すべきである。関連技
術分野において周知であり、フレーム30がベース28
に対して自在に摺動しうるようにするその他のいずれか
の形式の機構を用いることも本発明の範囲内であること
は勿論である。
た、対物レンズ40を対物レンズ作動器50に機械的に
接続するリンク48を含む。作動器50はフレーム30
と共に運動するようにフレーム30に直接装着されるこ
とが重要である。対物レンズ作動器は当該技術分野で周
知である形式のGALVOであることが好ましいが、例
えばボイスコイルのような、本装置10の作動に必要と
される要領でフレーム30に沿って対物レンズを摺動さ
せることが可能なその他いずれかの形式の作動器でもよ
い。
置10のハウジング12に装着しうるコンピュータ52
に電子的に接続されている。これらの電子的接続(図示
せず)により、作動器50は所望する眼科手術を完了さ
せるために所定の軌道に沿ってレーザビーム24の焦点
を動かすべくコンピュータ52からの予めプログラム化
された指令に従って対物レンズ40をフレーム30上で
前後運動させるように作動する。
ってフレーム30にコンタクトレンズ54が取り付けら
れていることを示す。このコンタクトレンズ54は患者
18の目56の角膜の外面に一致する形状にされ、透明
で、かつ光拡散性が最小であるいずれかの適当な材料か
ら作られている。さらに、コンタクトレンズ54の周囲
近傍に開放端を有する少なくとも1個の流路58がフレ
ーム30に形成されている。前記流路58を、あるいは
1個以上の流路58が用いられている場合全ての流路5
8を真空ポンプ62と接続する可撓性の管60が設けら
れている。その結果、コンタクトレンズ54が目56の
角膜と係合すると、真空ポンプ62が作動し、流路58
に部分的に真空を発生させ、これが目56をコンタクト
レンズ54に対して保持しやすくする。
る機構の代替実施例においては、対物レンズ40がブラ
ケット64に固定されている。しかしながら、ブラケッ
ト64の方はフレーム66に摺動可能に指示されてい
る。さらに、本発明のこの実施例は、これもフレーム6
6に摺動可能に指示されたサポート68を含む。次に、
コンタクトレンズがフレーム66に対してサポート68
と共に運動するように該サポートに固定されている。本
発明の好適実施例に関しては、コンタクトレンズ70は
患者18の目56の角膜の外面と一致する形状にされて
いる。しかしながら、本発明の代替実施例によれば、目
56とコンタクトレンズ70との間の接触を保つために
発生する力はコンタクトレンズ70とサポート68の重
量によって提供される。他の機構も用いうることは当然
である。重要なことは、コンタクトレンズ70と目56
との間で概ね一定の力を発生できるということである。
この力も概ね10から40グラムの範囲にあることが好
ましい。
ブラケット64と対物レンズ40とを運動させるため
に、好適実施例について前述したようなGALVOある
いはその他の何らかの適当な作動機構が用いられること
が認められる。図3に示すように、本発明の代替実施例
はブラケット64上の対物レンズ40とフレーム66と
の間の運動を検出するためにフレーム66に装着したセ
ンサ72を含む。同様に、サポート68上のコンタクト
レンズ70とフレーム66との間の運動を検出するため
にフレームにセンサ74が装着されている。
子的に接続されており、予めプログラム化された指令に
従って、比較器76は眼科手術の間センサ72、74か
らの信号を用いて対物レンズ40とコンタクトレンズ7
0との間の適正な距離を保つ。実際の電子的接続は示さ
れていないが、比較器76は図1に概略図示し、52で
指示する電子系統の一部であることを認識すべきであ
る。
タクトレンズ54を患者18の目56と係合しうるよう
にレーザ装置10に対して位置決めされる。これを行う
ためには、操作者は接眼鏡14を通して患者の目56を
見ながら安定化機構16のコンタクトレンズ54を目5
6の角膜と接触するように持って来るべく調整ノブ20
を操作する。次に補正装置36が目56とコンタクトレ
ンズ54との間で概ね一定の力を設定する。操作者の希
望に応じて、手術の間目56をさらに安定させるため流
路58に部分的な真空を発生させるように真空ポンプ6
2を作動させることができる。目56のその後のいかな
る動きも補正装置36の概ね一定の力によって抵抗を受
け、フレーム30と該フレームに固定した要素のみを運
動させる。
源22から、対物レンズ40およびコンタクトレンズ5
4の双方を介して目56への阻害するものの無い光路を
提供する開口78とアパーチャ80とを含んでいる。本
発明の好適実施例について開示した構造によれば、目5
6はフレーム30に対して固定関係に保たれる。その結
果、対物レンズ作動器50を作動させることによる、フ
レーム30に装着した対物レンズ40の運動がレーザビ
ーム24の焦点を移動させる。この運動がコンピュータ
52からの予めプログラム化された指令に従ってなされ
る場合、目56の組織の所定の軌道に沿ってレーザビー
ム24の焦点を動かすように制御することができる。使
用する特定のレーザ、レーザのエネルギレベル、そのス
ポットサイズ、レーザの焦点の移動のための軌道に応じ
て、本発明による機構16が目56をレーザに対して安
定させている間に操作者の希望に応じて眼科手術を実行
することができる。
本発明による特定の目安定化機構は完全に、前述した目
的を達成し、かつ利点を提供することができるが、それ
は本発明の現在好適の実施例の単なる例示であり、特許
請求の範囲に規定する以外の本明細書に図示した構造や
設計の詳細に限定する意図のものでないことを理解すべ
きである。
手術用レーザ装置を、前記目の安定化機構を患者の目と
係合させた状態で示す斜視図。
明による目の安定化機構とレーザ装置へのその接続を示
す概略側面図。
明による目の安定化機構の代替実施例の概略側面図。
Claims (22)
- 【請求項1】 レーザによる眼科手術の間目とコンタク
トレンズとの接触を安定化させ、レーザビームの焦点に
対する目の動きを補正する機構において、 前記コンタクトレンズを支持する手段と、 前記支持手段に対して力を発生させ、前記コンタクトレ
ンズを目に対して保持する手段と、 前記手術を行うために前記コンタクトレンズに対して所
定の軌道に沿って前記焦点を動かす手段とを含むことを
特徴とする目を安定化する機構。 - 【請求項2】 前記支持手段がフレームであり、前記コ
ンタクトレンズが目に対して載置されるように前記フレ
ームに摺動可能に装着されている、請求項1に記載の機
構。 - 【請求項3】 前記力発生手段が前記コンタクトレンズ
に取り付けられたウェイトである、請求項2に記載の機
構。 - 【請求項4】 前記の焦点を動かす手段が前記フレーム
に摺動可能に取り付けられた対物レンズであり、前記機
構がさらに、前記コンタクトレンズを前記フレームに対
して位置づける第1の手段と、前記対物レンズを前記フ
レームに対して位置づける第2の手段とを含む、請求項
2に記載の機構。 - 【請求項5】 前記支持手段がフレームであり、前記コ
ンタクトレンズが前記フレームに固定されている、請求
項1に記載の機構。 - 【請求項6】 さらにベースを含み、前記フレームが前
記ベースに懸架されている、請求項5に記載の機構。 - 【請求項7】 前記力発生手段が前記コンタクトレンズ
と目との間で概ね一定の力を保つよう前記フレームを前
記ベースに接続している、請求項6に記載の機構。 - 【請求項8】 前記概ね一定の力が概ね零から300グ
ラムの間の範囲にある、請求項7に記載の機構。 - 【請求項9】 第1の端部と第2の端部とを有する開放
流路が前記フレームに形成されており、前記流路の前記
第2の端部は、前記コンタクトレンズが目と接触してい
ると、目に対して位置決めされ、前記安定化機構がさら
に、 部分的な真空を発生させるように選択的に作動可能であ
る装置と、 前記真空発生装置を前記流路の第1の端部に接続し、前
記コンタクトレンズに対して目を保持するように前記流
路の前記第2の端部において部分的な真空を発生させる
管をさらに含む、請求項7に記載の機構。 - 【請求項10】 前記の焦点を動かせる手段が、 コンピュータと、 前記支持手段に摺動可能に取り付けられた対物レンズ
と、 前記支持手段に固定され、前記コンピュータに電子的に
接続されたコンピュータ制御の対物レンズ作動器と、 前記コンピュータからの予めプログラム化した指令に従
って前記支持部材に取り付けた前記対物レンズを運動さ
せるために前記対物レンズ起動器を対物レンズに接続す
るリンクとを含む、請求項1に記載の機構。 - 【請求項11】 レーザ装置の焦点を動かすことを含む
眼科手術の間コンタクトレンズを目の角膜に対して保持
する支持装置において、 ベースと、 前記コンタクトレンズを保持するフレームであって、前
記ベースに摺動可能に懸架されているフレームと、 前記コンタクトレンズと目の角膜との間で概ね一定の力
を保つように前記フレームを前記ベースに接続する補正
装置と、 前記フレームに摺動可能に装着された対物レンズと、 前記レーザ装置の前記焦点を選択的に動かすために前記
コンタクトレンズに対して前記対物レンズを動かす手段
とを含む支持装置。 - 【請求項12】 前記の対物レンズを動かす手段が、 コンピュータと、 前記フレームに固定され、前記コンピュータに電子的に
接続されているコンピュータ制御の対物レンズ作動器
と、 前記コンピュータからの予めプログラム化された指令に
従って前記フレームに装着した前記対物レンズを運動さ
せるために前記対物レンズ作動器を前記対物レンズに接
続しているリンクとを含む、請求項11に記載の装置。 - 【請求項13】 前記概ね一定の力が概ね零から300
グラムの範囲にある、請求項11に記載の装置。 - 【請求項14】 前記補正装置がばねである、請求項1
1に記載の装置。 - 【請求項15】 前記コンタクトレンズを目の角膜との
係合状態に保持する吸引手段をさらに含む、請求項11
に記載の装置。 - 【請求項16】 第1の端部と第2の端部とを有する開
放流路が前記フレームに形成されており、前記の流路の
前記第2の端部は、前記コンタクトレンズが目の角膜と
接触すると目の角膜と接触して位置し、前記吸引手段
が、 部分的に真空を発生させるように選択的に作動可能な装
置と、 前記コンタクトレンズに対して目の角膜を保持するよう
に前記流路の前記第2の端部において部分的に真空を発
生させるべく前記真空発生装置を前記流路の前記第1の
端部に接続している管とを含む、請求項15に記載の装
置。 - 【請求項17】 コンタクトレンズを支持する手段と、
コンタクトレンズを目に対して保持するために前記支持
手段に対して力を発生させる手段と、前記コンタクトレ
ンズに対して所定の軌道に沿ってレーザ装置の焦点を動
かす手段とを含む手段を用いて、レーザによる眼科手術
の間患者の目を安定化する方法において、 コンタクトレンズを目に対して位置決めする段階と、 レーザ装置の焦点の所定の開始位置を設定するためにコ
ンタクトレンズに対してレーザ装置の対物レンズを位置
決めする段階と、 眼科手術を実行するために所定の軌道に沿ってレーザ装
置の焦点を操作する段階とを含む目を安定化する方法。 - 【請求項18】 支持手段がフレームであり、第1の端
部と第2の端部とを有する開放流路がフレームに形成さ
れており、前記流路の第2の端部が、コンタクトレンズ
が目と接触すると目に対して位置決めされ、前記安定化
装置がさらに部分的に真空を発生させるように選択的に
作動可能な装置を含み、前記方法がさらに、目をコンタ
クトレンズに対して保持するために前記流路の第2の端
部において部分的に真空を発生させるように真空発生装
置と前記流路の第1の端部との間に管を接続する段階を
含む、請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】 コンタクトレンズと目との間で概ね一
定の力を発生させる段階をさらに含み、前記の概ね一定
の力は概ね零と300グラムとの間の範囲にある、請求
項18に記載の方法。 - 【請求項20】 焦点が基質内光学的切除のための所定
の軌道に沿って操作される、請求項17に記載の方法。 - 【請求項21】 焦点が水晶体超音波吸引法のための所
定の軌道に沿って操作される、請求項17に記載の方
法。 - 【請求項22】 レーザによる眼科手術の間レーザビー
ムの焦点に対して目の動きを安定化させる機構におい
て、 第1の端部と第2の端部とを有する開放流路が形成さ
れ、前記流路の第2の端部が目に対して位置決め可能な
フレームと、 前記流路の前記第2の端部を目に対して保持するように
前記フレームに対して力を発生させる手段と、 部分的な真空を発生させるように選択的に作動可能な装
置と、 目を前記フレームに対して保持するために前記流路の前
記第2の端部において部分的な真空を発生させるように
前記真空発生装置を前記流路の前記第1の端部に接続す
る管と、 前記手術を行うために前記フレームに対する所定の軌道
に沿って前記焦点を動かす手段とを含む、目の動きを安
定化する機構。
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