JPH06327710A

JPH06327710A - レーザ処置方法及びシステム

Info

Publication number: JPH06327710A
Application number: JP6094972A
Authority: JP
Inventors: John K Shimmick; ケイ．シミックジョン; William B Telfair; ビー．テルフェアーウィリアム; Charles R Munnrelyn; アール．ムナーリンチャールズ; Herrmann J Glockler; ジェイ．グロックラーハーマン
Original assignee: Visx Inc
Current assignee: AMO Manufacturing USA LLC
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1994-11-29
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: US20010000530A1; BR9401668A; EP0628298B1; US6203539B1; US6755818B2; DE69409285T2; DE69409285D1; JP3618781B2; CO4230054A1; US20020016586A1; EP0628298A1

Abstract

(57)【要約】【目的】目の屈折誤差修正を精度よく行う。【構成】オフセットイメージ走査によって角膜表面の
切除光分解を行う。可変幅スリット及び可変径アイリス
ダイアフラムのような可変アパチャーのイメージが予め
選定されたパターンで走査され、角膜表面の所定の位置
の切除彫刻を行う。この走査は、アパチャーから退去す
るプロフィールビームの径方向変位及び角度的回転を行
うことができる可動イメージオフセット変位機構で行わ
れる。プロフィールビームはオフセット変位機構に関し
てアパチャーを回転することによって回転される。この
発明は、より狭いビームを有するレーザで広いエリアの
処理ができ、多くの異なる状態（例えば、遠視，遠視的
乱視，不規則屈折異常，切除後を滑かにすること、及び
光線療法角膜切除術）の処置に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視力障害を修正するた
めに、レーザを使用して角膜の前面の光学的切除（分
解）を行うための眼科手術技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的切除（分解）として知られる技術
によって視力障害（不足）を修正するため、ウルトラバ
イオレット（紫外線）レーザに基づいたシステム及び方
法が、角膜表面上の眼科手術を行うために用いられてい
る。このようなシステム及び方法において、紫外線レー
ザ放射に対する角膜の放射フラックス密度及び暴露時間
が、光学的障害を修正するために、角膜において望まし
い最高の表面変化を達成するため角膜の表面彫刻を提供
するように制御される。このようなシステム及び方法が
次の米国特許及び特許出願に開示されている。つまり、
次の引用例によって具体化されている。「眼科手術の方
法」として１９８７年５月１９日に発行された米国特許
第４６６５，９１３号、「目の異常な屈折誤差の解析及
び修正のための方法及び装置」として１９８７年６月２
日に発行された米国特許第４，６６９，４６６号、「眼
のレーザ手術行うための方法」として１９８８年３月２
２日に発行された米国特許第４，７３２，１４８号、
「角膜の光学的使用部分のレーザ彫刻の方法」として１
９８８年９月１３日に発行された米国特許第４，７７
０，１７２号、「角膜の光学的使用部分のレーザ彫刻の
方法」として１９８８年９月２７日に発行された米国特
許第４，７７３，４１４号、「レーザ手術方法及び装
置」として１９８７年１０月１６日に出願された米国特
許出願第１０９，８１２号、及び「光学屈折のための角
膜手術法」として１９９２年１１月１７日に発行された
米国特許第５，１６３，９３４号がある。

【０００３】上述の米国特許第４，６６５，９１３号に
おいて、種々の異なる技術が開示されており、眼内の光
学誤差の特別のタイプに対して修正を行うことが設計さ
れている。例えば、近視状態が前面の角膜表面を曲率が
減少するようにレーザ彫刻することによって修正され
る。また、乱視状態、これは他方の一般的に角膜の表面
の球状曲率からそれる曲率の円筒形コンポーネントによ
って特徴付けられるが、目の円筒形曲率の軸まわりに円
筒形の切除を行うことによって修正される。さらに、遠
視状態は角膜表面を曲率が増加するようにレーザ彫刻す
ることによって修正される。

【０００４】一般的なレーザ手術手続において、光学的
修正を行うために切除されるべき前面の角膜表面の領域
は光学的ゾーンによって規定される。望ましい光学的修
正の特質によれば、このゾーンは前面の角膜表面の瞳孔
中心上又は頂点上に集中されるかもしれないしでないか
もしれない。

【０００５】遠視誤差修正に対する角膜表面の曲率を増
すための技術は、レーザビーム放射にさらされる角膜面
積を選択的に変化させることを含み、増加した曲率の本
質的球状表面プロフィールを生成する。このような放射
される面積の選択的変化は、種々の方法で達成されるか
もしれない。例えば、上述の米国特許第４，６６５，９
１３号には、レーザビームで切除されるべき角膜表面の
領域をスキャンする技術が開示されており、レーザビー
ムは、切除の中央からの距離でその貫通深さが増すよう
な方法で（切除されるべき光学ゾーンに比べて）相対的
に小さい断面を有する。これは、浅い領域よりも深い領
域を数倍ビームスキャンすることによって達成される。
米国特許第５，１６３，９３４号に説明されているよう
に、このような切除は面積切除よりより粗い。この結果
は、光学的ゾーンの最外境における切断（カット）の最
大深さを伴って、前面の角膜表面に対する新しい実質的
な球状プロフィールである。上述の米国特許第４，７３
２，１４８号に開示された他の技術は、複数の楕円形の
環状穴を有する回転可能なマスクを用いている。これら
穴はレーザビーム中に累進的に挿入され、その望ましい
プロフィールを達成するために、レーザビームの累進的
な形状を提供する。

【０００６】遠視誤差の弁修正を行うためのレーザ手術
技術のその出願において直面する困難性の一つは、光学
的ゾーンと未処理エリアとの間の境界の性質にある。角
膜の前表面はプロセスの間彫刻され曲率が増加するの
で、カットの最大深さは必然的に光学的ゾーンの外側境
界において発生する。この外側境界と角膜の隣接する未
処理前表面部分との間の一般的な環状領域は、光学的切
除手段の完了後、典型的に急な壁を示す。手術の後、併
発の表皮細胞成長を含む刺激された治療応答とコーラゲ
ンの形成によって修復する基質によって、目の性向は、
これら急な壁を除去することにある。この結果、急な壁
領域において組織が満されることによって角膜がスムー
ズとなる。この自然治療応答は、急な壁領域内でそして
光学的ゾーンの外側部分を越えて組織が成長する結果、
不連続を除去するために作用する。この自然現象は、し
ばしば光治療の角膜手術法において「遠視シフト（ｈｙ
ｐｅｒｏｐｉｃｓｈｉｆｔ）」と呼ばれ、与えられた
手術手続き及び軽減された予測に対して精度不足を引き
起す。これら手続及び予測は屈折修正手続の有益な効果
を妨げる傾向にあり、それによって、将来の患者に手続
の魅力を減少させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】壁の段階的なスロープ
を得るため、そして、光学的ゾーンの外側エッジと未処
理エリアのエッジとの間のシャープな不連続を除去する
ため、過去レーザ彫刻において遷移ゾーンの形成につい
て努力が払われた。つまり、コンピュータによって動作
するビーム回転又はスキャン機構の使用によって、遷移
ゾーンのプログラム切除を得え、これによってＳ字型の
又は他のプロフィールを達成した。一方、いくらか有効
な、これらの努力は他の光学的要素（例えば、回転可能
なオフアシックス（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）鏡又は適当な光
学的道具を有する回転プリズム）を典型的に要求される
点で不利である。これら要素は、レーザ彫刻眼科手術シ
ステムにおいて共通に見られる配達システム光学（ｄｅ
ｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｏｐｔｉｃｓ）に複雑性を
与える。１９８８年１２月２８日に発行された公開ヨー
ロッパ特許出願第０２９６９８２に開示された一つの特
別の技術は、一つ又はそれ以上のプロフィール穴を有す
る回転可能なマスクを用いている。この穴の形状は、特
別の切除手術を行ううちに遷移ゾーンによりスムーズな
プロフィールを得えるように設計される。この引用例
は、前面の角膜表面に沿って穴イメージ（アパチャーイ
メージ）を変形させるとともに回転させるため、焦点レ
ンズを支持する変形可能なプラットフォームとともにビ
ーム軸に沿って配列された回転プリズムを使用してい
る。いくらかの目的のためかなり有効であるが、この技
術は、望ましいプロフィールを得るため、相対的に複雑
な光学的配達システムを要求される。また、レーザ手術
システムにおける配達システム光学において、鏡及びプ
リズムの使用は、ある不利益を有している。特に、プリ
ズムの付加は、システムの全エネルギー伝達を減少させ
る。さらに、システムにおいて用いられる誘電体鏡（ミ
ラー）の反射率は、反射率角度を伴って変化する。そし
て反射率は角膜に送られた光輝をダイナミックに変更
し、一方、角膜を越えてビームイメージ（ビーム像）を
移動させる。

【０００８】遠視屈折誤差修正を行うためのレーザ手術
技術の出願において直面する他の困難は、光学的ゾーン
の外観に相対的に大きな遷移ゾーンが要求されることで
ある。特に、光学的ゾーンが直径約５ｍｍのオーダーで
ある際、遷移ゾーンの外側リミットは直径で１０ｍｍで
ある。もし上述した回転マスク配列が光学的ゾーンと遷
移ゾーンの両方で切除のために用いられると、ビーム径
は、最大の穴外径（例えば、少なくとも約１０ｍｍ）に
等しくなければならない。一般的に、ビーム径が大きく
なると、エネルギー密度が不均一となり、光学的切除が
信頼できなくなる。さらに、ビームエリアが増加する
と、実施的により大きなエネルギーのレーザビームが要
求される。これは、より高価なレーザが必要となる。ま
た、光学コンポーネントを通して流れるエネルギーが増
加すると、より速いレートで光学的な低下が起こる。こ
れによって、メンテナンス及び取替コストが増加する。
回転マスクシステムにおいては、切除の結果がしばしば
中央の切除表面を示すという問題があり、これは、遠視
修正が行われた時、望ましいよりもその表面が粗くな
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、角膜表面の光
分解を行なうための方法及びシステムであり、前面また
は他の角膜表面の正確な彫刻に加えて、相対的にスムー
ズな遷移ゾーンを得ることができる。これによって相対
的に大きなエリアを要求される対称または非対称の屈折
修正を行なう。本発明はさらに、屈折修正が行なわれた
後で角膜表面をなめらかにすることができ、光治療手術
を行なう際に有効である。本発明は、公知の装置よりも
より小さなビームサイズのレーザービームを用いてお
り、簡単に新しい眼科手術システムに設計でき、既存の
眼科手術システムに適用できる。

【００１０】方法の視点から本発明は、可変な穴にレー
ザービームを向けるステップと、可変な穴にビームをプ
ロフィールして可変エリアプロフィールビームを生成す
るステップと、あらかじめ定められた手法で、プロフィ
ールを変化させる間、目の角膜表面のあらかじめ定めら
れたエリア上にプロフィールビームをスキャンするステ
ップとを有する。プロフィールステップは、可変幅スリ
ットまたは可変径ダイヤフラムでまたは両方でレーザー
ビームを遮断するステップを含む。スキャンステップは
スリット幅またはダイヤフラムの径または両方を選択的
に変化させるステップを含む。スキャンの間、プロフィ
ールビームに対する回転軸が設定され、プロフィールビ
ームが、スキャンの間あらかじめ選択された量によって
回転軸から放射的に移動する。回転軸まわりのプロフィ
ールビームの角度位置は、スキャンの間あらかじめ定め
られた手法で変化させられる。種々の修正手続きが本発
明の方法によって行なわれる。第１の手続において、ス
キャンは角膜表面のあらかじめ定められたエリアにおい
て連続する湾曲または環状バンド上にビームをスキャン
することによって行なわれる。他の手続きにおいて、可
変穴のサイズを択一的に拡大及び減少させる間、プロフ
ィールビームが角膜表面のエリアのあらかじめ定められ
た部分上にスキャンされる。エリアの予め定められた部
分は角膜表面の中央ゾーンまたは角膜表面の外側領域を
有する。

【００１１】スキャンステップは、前面の角膜表面上に
光学的ゾーンを設定するステップによって先行される。
角膜表面において、望ましい屈折修正が行なわれるべき
であり、光学的ゾーンは外側境界をそなえており、光学
的ゾーンと残りの前面角膜表面との間に遷移ゾーンを設
定する。光学的ゾーンと遷移ゾーンを設定した後で、ス
キャンステップが光学的ゾーン及び遷移ゾーン上にプロ
フィールビームをスキャンすることによって行なわれ
る。遷移ゾーンは内側境界と外側境界をもっており、ビ
ームをプロフィールするステップは可変径ダイヤフラム
及び内側と外側エッジを有する可変幅スリットでビーム
を遮断することによって行なわれる。そしてスキャンス
テップはダイヤフラムと遷移ゾーンの外側境界に隣接す
るスリットの外側エッジとの交差点に対応するプロフィ
ールビームの部分を維持することによって行なわれる。
スキャンの間スリット幅は外側エッジに向かってスリッ
トの内側エッジを変形することによって狭められる。

【００１２】スキャンステップは、望ましい屈折修正を
行うために要求される各座標リファランスにおいてプロ
フィールビームとレーザパルスの数に対する座標リファ
ランスのリストを含む処理テーブルを作成するステップ
によって先行される。そして、プロフィールビームに対
するスキャンパターンを設定するため処理テーブルにお
いてリストを分類する。

【００１３】この方法の他の態様によれば、本発明は、
パスに沿ってレーザビームを向けるステップと、プロフ
ィールビームを生成するため可変穴でビームをプロフィ
ールするステップと、回転軸を設定するステップと、回
転軸からプロフィールビームを変位させるステップと、
回転軸回りにプロフィールビームの角度位置を変化させ
て望ましい切除中心に対応する回転中心回りにビームに
パスを描写させるステップを含む。ビームをプロフィー
ルするステップは、可変径幅スリット又は可変径アイリ
スダイアフラム又は両方のような可変穴でレーザビーム
を遮断することによって行われる。そして、スリット幅
に関係した手法でプロフィールビームの変位を変化させ
る間所定の手法で穴のサイズを変化させる。この方法の
好ましい装置では、プロフィールビームを変位させるス
テップとプロフィールビームの角度位置を変化させるス
テップは、パスからレンズを径方向に変位させ回転中央
回りにレンズを回転させることによりイメージレンズで
行われる。

【００１４】所定の遠視屈折修正をを行なうため、この
方法は、パスに沿ってレーザビームを向けるステップ
と、可変幅スリットでビームを遮断することによって遠
視屈折修正を行うために要求される適切な輪かくを切除
するため、初期幅を有するプロフィールビームを生成し
て、選択的に目の角膜表面を照射するステップと、回転
軸から初期量だけスリットを動かしてプロフィールビー
ムを変位させるステップと、回転軸回りに所定角度量だ
けスリットを回転させるステップと、スリット幅を調整
するステップと、選択された量だけスリットを動かして
プロフィールビームを変位及び回転させるステップと、
遠視修正が完了するまでスリットを回転させ、スリット
幅を調整して、プロフィールビームを変位及び回転させ
るステップを繰り返すステップを備えている。スリット
を動かしてプロフィールビームを変位させるステップ
は、好ましくは第１のスリットエッジと協働する動プロ
フィールビームのエッジ部が初期的にその中央に隣接す
る光学的ゾーンにぶつかるように、そして、第２のスリ
ットエッジに協働する動ビームのエッジ部分が外側エッ
ジに隣接する望ましい遷移ゾーンにぶつかるように、行
われる。この方法によれば、第１のスリットエッジと協
働する動プロフィールビームのエッジ部は、その中央か
ら前進的に距離が増して光学的ゾーンにぶつかり、第２
のスリットエッジと協働する動プロフィールビームのエ
ッジ部は、その外側エッジに隣接する遷移ゾーンにぶつ
かる。好ましくは、選択された量だけプロフィールビー
ムを変位及び回転するステップは、スタート位置からま
ずレンズを変位及び回転させることによってスリットと
目との間に位置づけられたイメージレンズで行われ、レ
ーザを発振させて、次の角度位置にレンズを回転させ
る。この角度位置は、好ましくは、所定の増加量をプラ
スした位置である。

【００１５】本発明による装置の態様では、本発明は、
目の角膜表面を選択的に切除して望ましい屈折修正を行
う眼科手術システムを備えている。このシステムは、パ
スに沿ってレーザビームを向ける手段と、ビームをプロ
フィールして可変エリアプロフィールビームを生成する
可変穴手段と、所定の方法でプロフィールを変化させる
間角膜表面の所定のエリア上にプロフィールビームをス
キャンする手段とを有している。可変穴プロフィール手
段は、好ましくは、可変幅スリットと、スキャン中選択
的にスリット幅を変化させる手段を備えている。又は、
可変穴プロフィール手段は、可変径ダイアフラム、好ま
しくはアイリスダイアフラムと、スキャン中ダイアフラ
ム（絞り）の径を選択的に変化させる手段とを備えるよ
うにしてもよい。スキャン手段は、予め選択された量だ
け回転軸から径方向にプロフィールビームを変位する手
段と、所定の手法で回転軸回りにプロフィールビームの
角度位置を変化させる手段とを有している。スキャン手
段は、好ましくは、プロフィールビームのパスに配置さ
れたイメージレンズと、回転軸に関してレンズ手段を変
位（移動）及び回転させる手段を備えている。可変穴プ
ロフィール手段が可変幅スリットとスリットを回転させ
る手段とを有する好ましい実施例に対しては、レンズ手
段を変位及び回転させる手段とスリットを回転させる手
段とは動作的に結合されている。

【００１６】このシステム及び方法は、イメージレンズ
のために用いられるマウントメカニズムを修正すること
によって回転可能なプラットホーム上に設けられた可変
径アイリス穴及び可変幅スリットを有するレーザ手術シ
ステムに統合でき、これによって、レンズを回転軸の径
方向に移動させ、そして回転軸まわりにスリットプラッ
トホームで回転させることができる。本発明は従来のビ
ームサイズを有するレーザで角膜表面のより広いエリア
ビーム範囲を提供でき、これによって、より大きなビー
ムレーザに対するどのような必要性も除かれ、多くの公
知の装置にくらべて低エネルギーでより広いエリアをカ
バーできる。

【００１７】

【実施例】本発明の本質及び利点を理解するため、図面
を参照して説明する。

【００１８】図１は本発明を適用するための眼科手術シ
ステムのブロック図である。図示のように、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
バス結合１１によってレーザ手術ユニット２０のシング
ルボードコンピュータ２１に結合されている。ＰＣワー
クステーション１０及びレーザ手術ユニット２０のサブ
コンポーネントは公知のコンポーネントであり、好まし
くは、カルフォルニア州サンタクレアの会社Ｖｉｓｘか
ら利用可能なＶＩＳＸＴＷＥＮＴＹ／ＴＷＥＮＴＹ
ＥＸＣＩＭＥＲレーザシステムの要素を備えている。こ
のように、レーザ手術システム２０は、参照番号２２で
示す複数のセンサを備えており、これらセンサ２２はそ
れぞれレーザ光学システムの可動機構要素及び光学要素
からフィードバック信号を生成する。これら要素はアイ
リスモータ２３、イメージ回転体２４、非点収差モータ
２５、及び非点収差角度モータ２６によって駆動され
る。センサー２２からのフィードバック信号は適当な信
号伝達体を介してシングルボードコンピュータ２１に与
えられる。このコンピュータ２１は好ましくは８０３１
型マイクロプロセッサを用いるＳＴＤバスコンパチブル
シングルボードコンピュータである。コンピュータ２１
は参照番号２７で示すモータドライバーの動作をコント
ロールする。このモータドライバー２７は要素（エレメ
ント）２３〜２６を駆動する。また、コンピュータ２１
はエキシマ（Ｅｘｃｉｍｅｒ）レーザ２８の動作をコン
トロールする。このレーザ２８は好ましくはアルゴン−
フッ素レーザであり、図６に参照番号２９で示す送出光
学システムを介して患者の目３０の角膜に１６０ｍジュ
ール／ｃｍ²の安定化された影響力を与えるために規定
された１９３ナノメートルの波長を有している。本発明
の理解には必要でないが、レーザ手術システム２０の補
助的なコンポーネントには、例えば、高分解能顕微鏡、
顕微鏡のためのビデオモニター、患者の目を保持するシ
ステム、及びガス分配システムと同様な切除廃水排出装
置／フィルターなどがあるが、冗長性をさけるため省略
されている。同様に、キーボード、ディスプレイ、及び
従来のＰＣサブシステムコンポーネント（例えば、フレ
キシブル及びハードディスクドライブ、メモリボードな
ど）がＰＣワークステーションの描写から省略されてい
る。

【００１９】アイリスモータ２３は、図２に概略的に示
されているように、可変径アイリスの径をコントロール
するために用いられる。非点収差モータ２５は、一対の
シリンダーブレード３５，３６間の分離距離をコントロ
ールするために用いられる。これらブレードは矢印４
０，４１の方向において両方向の変位動作のためのプラ
ットホーム３８上に設けられている。プラットホーム３
８は、第２のプラットホーム（図示せず）上に回転可能
に設けられ、患者の目の適当な座標軸でスリット軸の配
列（図２において垂直方向で示す）を行うため、従来の
方法で非点収差角度モータ２６によって回転的に駆動さ
れる。アイリス３２は、アイリスモータ２３によって公
知の方法で駆動され、完全に開いた位置（図２に示す位
置）から完全に閉じた位置までアイリス開口の径を変化
させる。完全に閉じた位置では、穴は０．８ｍｍの最小
径に閉じる。可変径アイリス３２とシリンダーブレード
３５，３６とは、患者の目３０の角膜表面の照射の前に
ビームを遮断するような方法でレーザ２８の出力に関し
て配置される。この出願の目的のため、アイリス３２と
シリンダーブレード３５，３６とは、図１に示す分配
（送出）システム光学サブユニット２９の一部であるか
もしれない。

【００２０】図１及び２のシステムは、本発明に応じて
使用され、角膜の前面に対して遠視及び他の誤差修正を
行い、光学的ゾーンの外側エッジと角膜の未処理表面と
の間に滑らかな遷移ゾーンを提供する。そして、望まれ
るなら、表面を滑らかにする。図３を参照して、イメー
ジレンズ５１は、以下に述べる方法において、可変量に
よって軸５２からオフセットされている。レンズ５１
は、好ましくは後述する図１のシステムの分配システム
光学系に見られるイメージレンズを備えている。軸５２
は、レンズ５１の回転中心に対応する軸である。軸５２
から離れて径方向においてレンズを移動させることとに
によってレンズ５１を変位させることは（この軸５２
は、レーザビーム軸に対応するかもしれないししないか
もしれない）、関連的方法において穴５３のイメージ５
４を変位させることになる。図４に示すように、偏心的
に軸５２の回りにレンズ５１を回転させることによっ
て、穴５３の変位されたイメージ５４を予め選択された
パスに沿って軸５２の回りにスキャンすることができ
る。このパスは、以下に述べる遠視修正手続において、
軸５２の回りの環状パスである。レンズ５１の軸離れ移
動と軸５２の回りのレンズ５１の偏心回転とともに、ス
リット幅とアイリス径がコントロールされる方法に応じ
て、大きなエリアの切除修正の種々のタイプを行うこと
ができる。これら修正には、滑らかな遷移ゾーンを形成
するため同時に又は連続的にエッジの輪かくを描くこと
に加えて、遠視誤差修正、遠視非点収差修正、及び他の
視覚誤差修正が含まれる。

【００２１】図５は、屈折誤差修正を行うため図２の可
変径アイリス３２及びシリンダーブレード３５，３６を
使用する際切除中央に関して位置づけられる穴を示す。
この図において、Ｒ₂はブレード３５，３６間のスリッ
ト幅の半分を表わし、Ｒ₁はアイリス３２の半径であ
る。またｒは穴によっておおわれた円の半径であり、ｓ
は回転５２の中心に関してスリット穴のイメージの中央
の径方向オフセットである。そして、θは半径ｒの円が
穴によっておおわれる半分の角度である。光学的ゾーン
は円６１によって境界づけられた中央領域であり、遷移
ゾーンは円６１及び６２によって境界づけられた環状領
域である。

【００２２】スリット幅及び径をコンピュータによって
変化させる方法は、望ましい視覚修正のタイプによる。
与えられた固定値の遠視屈折光学修正のために、穴の連
続が、「光学屈折手術法」に記載された遠視レンズ方程
式を満足するような手法で行われる。Ｍｕｎｎｅｒｌｙ
ｎらによって、Ｊ．ＣａｔａｒａｃｔＲｅｆｒａｃ
ｔ．Ｓｕｒｇ．Ｖｏｌ．１８のページ４６−５２（１９
８８年１月）に記載された「レーザ屈折手術」のための
技術では、開示が引用例によって具体化されている。

【００２３】屈折光学の固定値はカットプロフィール
（ｃ(r) ）を発生するために用いられる。このカットプ
ロフィールは、次の数１で与えられる。

【００２４】

【数１】

【００２５】ここで、ｎ_iは一連の穴寸法と径方向位置
において第ｉ番目の穴に対するレーザパルスの数であ
る。ｄは、角膜治療を考慮して各レーザパルス又は計量
ファクターで除去される物質の量である。穴寸法の連続
は、手術手続にわたってスリットの幅及びアイリス３２
の径のコントロールによって作られる。また、穴寸法の
連続は、レーザビームのプロフィールにおいて変化を与
えるために用いられるかもしれない。

【００２６】図５に示す例に対して、ｓ及びＲ₂の値は
変化し、径方向オフセット（ｓ）及びスリット幅（２×
Ｒ₂）の修正値を生成する。その結果、ブレード３５の
内側エッジはステップ状に閉から切除の中央へ（中央か
ら約０．６ｍｍで開始し）約２．５ｍｍにおいて修正さ
れた光学的ゾーンのエッジへ動かされる。Ｒ₁（アイリ
ス径）は所定の値に固定され（特定の手続において３ｍ
ｍ）、そして、ｓ及びＲ₂は、約５ｍｍ径の遷移ゾーン
の外側エッジで切除のエッジを固定するため選ばれる。
内側エッジの各連続位置に対するパルスの数は遠視レン
ズ方程式から望ましい深さを与えるために計算される。
パルスの最小数を要求する手続のために、穴の内側エッ
ジが修正された光学ゾーンの境界に達するとすぐに処理
が終了する。まず、スリット幅が最大値にセットされ、
イメージレンズ５１が回転５２の軸の横方向へ位置づけ
られて、内側スリットエッジが光学的ゾーンの中央から
最小距離で位置づけられる。そして、アイリスダイアフ
ラム３２と外側スリットエッジとの交差点が遷移ゾーン
の外側エッジ上に位置づけられる。

【００２７】穴のイメージは角膜の前面上にスキャンさ
れるため準備される。いくつかの異なるスキャンシーケ
ンスが可能である間、次のシーケンスが効果的な結果で
実際に行われる。光学的ゾーンに沿った径方向位置が一
連の独立した等距離（特に０．１ｍｍ離れて）のノード
に入り込む。内側スリットのエッジに隣接するノードに
おいてカット深さｃ（ｒ）に組織を切除するために要求
されるパルスの数は数２を用いて計算される。

【００２８】

【数２】

【００２９】ここでｎはパルス数、δｃ（ｒ）は前のパ
ルスから実際の切除深さとノードにおいて望ましい切除
深さとの差である。θ_i（ｒ_n）は前に規定されたよう
にｒ_nにおいて穴の角度範囲の半分である。数１で述べ
たように、前のパルスから径方向切除プロフィールが、
各ノードにおいて前の位置及びパルスから切除深さを合
計することによって計算される。初期位置に対して、δ
ｃ（ｒ）＝ｃ（ｒ）である。各次のノードに対して要求
されるパルスの数は、ブレードが光学的ゾーンのエッジ
に向って動くので、内側シリンダーブレードに隣接する
各ノードに対して求められる。

【００３０】各ノードにおいてパルスの正確な数を決定
する際、処理は正確及び逸脱からの自由を保証するた
め、回転的に滑らかでなければならない。このような滑
かさは軸５２の回りに図５の処理を回転させることによ
って達成される。特に、この回転はパルス間で約１２７
度である。しかしながら、ステップモータが光機構部品
を位置に駆動するために数百秒かかるかもしれない。そ
して、処理は、ワークステーション上の角度によって処
理テーブルを分けることによって促進される。しかしな
がら、処理かが中断されたとすると、ただ角度によるテ
ーブルの分類では、患者に光学的修正角膜（目内のパ
イ）のパイ形状部部分が残ってしまう。これは、処理テ
ーブルを５ないし１０ノードの環状バンドに入れること
によって避けることができる。レーザ照射の中断がおこ
ったら、患者には、実質的に径方向対称な部分的に完全
な彫刻が残ることになる。このような切除は、手術の完
成を再編成することをより容易とする。

【００３１】処理バンドは、さらに半環状領域に細分さ
れるかもしれない。これは、穴が３６０度まで回転でき
ないとき利点がある。そして、偏心レンズの動きが最小
限度にされるべきである。このような場合において、処
理バンドの第１の半分は切除され、穴が同様な角度位置
において残される。イメージレンズ５１は１８０度回転
され、バンドの他の半分は次のパルスで切除される。バ
ンドの第２の半分の完了の際、穴はバンドの第１の半分
の始まりにあったようにほとんど同一の回転位置に残
る。そして、その結果、第２のバンドの始まりのために
位置づけられる。このような運動は、１８０度未満で穴
の回転範囲をキープする。これは、特に、改造されそし
て、乱視の処理のためにのみ設計されるシステムにおい
て利点がある。

【００３２】手術をさらに促進するため、シリンダーブ
レードがシリンダーブレードを閉じることによって各バ
ンド間で一定の幅で残ることができる。その結果、バン
ドの最外側ノードにおいて、アイリスダイアフラムと外
側シリンダーブレードとの交差点が切除の外側境界と一
致する。処理（治療）を回転しバンド内でそれを分類す
るステップは、患者を治療（処置）する前にワークステ
ーションですべて行うことができる。レーザ２８がパル
スされ、そして、プラットホーム３８及びレンズ５１
が、以下に述べる処置テーブルによって決定された角度
量まで前の位置から変位された連続的角度位置に回転さ
れる。また、径方向へのレンズ５１の予め位置づけはこ
の時行われる。レーザが再び励起され、プラットホーム
３８及びレンズ５１が再び回転されてレーザが再び励起
される。このプロセスが、増加的ステップにおいて３６
０度カバーされるまで続く。次に、スリット幅が予め定
められた量までその幅を狭くすることによって調整され
る。そして、レンズ５１は適切な径方向位置で内側スリ
ットエッジを配置するため調整される。以後、プラット
ホーム３８及びレンズ５１の他の一連の回転が実行さ
れ、その後、スリットの内側エッジが光学的ゾーンの境
界６１に達し、そして、最終の一連の角度位置が行われ
るまで、スリット幅とレンズ５１の径方向オフセット位
置が、調整される。

【００３３】上述のスキャン手続は、レーザパルス間で
１８０度までイメージレンズ５１を回転することによっ
て改良され、これに続いて、予め定められた角度量まで
増加的にシフトする。他方、レンズ５１は回転軸を横切
って正反対側に簡単に移動できる。この角度変位は、角
膜前面の正反対に対向する部分がパルス間でオーバラッ
プなしにプロフィールビームに連続的にさらされること
を保証する。そして、これは組織加熱を最小限度とす
る。

【００３４】図６は実施例における分配システム光学系
の概略図である。この図に示すように、レーザ２８から
のビームは第１及び第２のミラー７１及び７２によって
反射され、空間積分器７３に与えられる。ここでビーム
は断面において修正される。空間積分器７３からのこの
修正ビームはミラー７４及び７５によって反射され、プ
リズム７６を介してアイリス／スリット機構７８に通さ
れる。この機構７８は上述した可変幅スリット及び可変
径アイリスを備えている。ユニット７８からのプロフィ
ールビームはミラー７９によって反射され、イメージレ
ンズ５１を有するイメージオフセットコントロールユニ
ット８０に与えられる。ユニット８０からのオフセット
プロフィールイメージはミラー８２から患者の目に反射
される。ビームエリアを横切るビームエネルギー内の変
動を滑かにするため、プリズム７６が回転可能に設けら
れ、そして特に連続的に又はパルス間でビーム発生の間
回転させられる。

【００３５】図７及び８はイメージオフセットコントロ
ールユニット８０を示す。図示のように、イメージレン
ズ５１は固定体８１内に収納される。この固定体８１は
第１のピボット柱８３の回りにピボット運動のために配
設される。柱８３は第１のマウント部材８４に支持され
る。部材８４はベアリング８５（又は他の適切なマウン
ト機構）によってマウントされ、部材８４の縦方向軸の
回りに回転する。ベアリング８５は固定ハウジング８７
の内側凹部内に配設される。第１の駆動モータ８９はハ
ウジング８７のフランジ部９０上に設けられ、そして、
第１の駆動ベルト９２を駆動するための出力軸（シャフ
ト）９１を有している。ベルト９２は部材８４の下側部
分に結合されている。第２のピボット柱９３は固定体８
１内に形成された第２のピボット穴９４に受けられてい
る。第２の柱９３は第２の回転部材９６の環状上側部分
に締められている。第２の駆動モータ９７が固定ハウジ
ング８７の第２のフランジ部９８上に設けられており、
モータ９７は第２の駆動ベルト１０１を駆動するための
出力シャフト９９を有している。第２の駆動ベルト１０
１は部材９６の下側カラー部１０３に駆動はめ込みされ
て配列されている。

【００３６】動作において、部材８４がモータ８９及び
ベルト９２によって駆動されると、レンズハウジング８
１は柱９３の回りにピボット運動する（旋回運動す
る）。同様に、外側部材９６がモータ９７及びベルト１
０１によって駆動されると、ハウジング８１は柱８３の
回りにピボット運動する。この後者の運動は、図７に示
され、ここでは、ハジング８１の２つの異なる位置が示
されている。つまり、一方は実線で他方は破線で示され
ている。モータ８９及び９７を動作することによって、
同時的に、両ピボット柱８３，９３の回りの平面におい
て複合運動が行われ、その結果、変位及び回転運動がレ
ンズ５１に与えられる。モータ８９及び９７はボードコ
ンピュータ２１によって駆動され、このコンピュータ２
１はＰ．Ｃ．ワークステーション１０によって駆動され
る。適切なプログラムワークステーション１０によっ
て、角膜表面の望ましい切除領域上で穴イメージをスキ
ャン（走査）するため、望ましい運動がイメージレンズ
５１に与えられる。

【００３７】本発明は、処置エリアに略等しいサイズの
レーザビームを要求されることなく相対的に広いエリア
範囲の利点を提供する。従って、遠視誤差修正のため、
遷移ゾーンが、従来のシステムにおいて要求されるビー
ムエリアよりも実質的に小さいビームエリアを有する制
御されたレーザビームを用いることで完全に形成され
る。これは、より大きなビーム発生レーザより実質的に
小さいエネルギーを要求する点で有利であり、光学的コ
ンポーネントの初期的失敗を避ける。この光学的コンポ
ーネントは高いエネルギーにおいて劣下にさらされる。
レーザビームのサイズは、望ましい切除を行うために求
められる最大の可変穴をカバーするのに十分な大きさで
あるべきである。スリット／アイリス穴を予定された最
大の可変穴は最大処置エリアのに約１／２の最大寸法を
有する。大部分の人の目に対して、この最大処置エリア
は約１０ｍｍである。従って、本発明によれば、約５ｍ
ｍのビーム径を有するレーザが、標準（正規）の切除を
提供する。実施例において、レーザは最大幅６ｍｍのビ
ームを有している。さらに、本発明は、単に分配システ
ム光学系を修正するだけで既存のレーザ手術システムに
用いることができ、イメージレンズ５１を選択された量
だけビーム軸からオフセットして、可変幅スリット／可
変径アイリス配列で回転することができる。このような
修正の設計及び構造は、光学的機構設計の投業者には容
易なことである。さらに、遠視修正以外の他のタイプの
修正がログラムコンピュータによって行われ、スリット
幅及び穴径が調整される。

【００３８】本発明は、システムが異なるサイズの物理
的目パラメータ及び屈折修正要求を有する患者に適用す
るためプログラムできる事実によって種々のタイプの修
正を行うことにおいて大きな柔軟性がある。可変スリッ
ト幅／可変径アイリス配列は特に遠視，遠視的乱視及び
不規則な屈折異常の処置に用いられる。遠視及び遠視的
乱視の同時的処置に対して、切除形状が径方向変位の関
数及び回転中心回りの穴イメージの角度位置として解決
される。さらに、切除ゾーンの周囲において遷移ゾーン
の滑かさを要求するすべての手続において、アイリスの
直径はスリット幅の変化とともに予め定められた範囲上
で変化される。屈折異常に対して、空間的に変形された
屈折計又はトポグラフマシン又は両方のような装置が角
膜の不規則表面輪かくをマップするため用いられ、要求
された厳密な表面修正を決定する。その後、スリット幅
とアイリス径は、角膜彫刻が望ましい球状表面地形を達
成するようにプログラムされる。

【００３９】遠視修正に加えて、本発明は、光学的治療
法（特に、傷あと組織（はんこん組織）の切除）及び滑
かな切除のため、他の視覚誤差修正、規則的，不規則的
両方ともに用いられる。例えば、本発明によるトラース
切除を行うため、可変径円状穴が種々のサイズの楕円又
は他のパターンにおいて走査され、滑かなトラース切除
を作成する。このような切除は、光学的ゾーンのエッジ
において遷移ゾーンを含むかもしれない。本発明を用い
ることによって、非常に大きな切除ゾーンが可変穴を用
いる従来の装置でよりも利用できる。例のように、等球
形及びシリンダー（円筒）（複合的近視，乱視）有する
患者に対して、６ｍｍの最大処置直径を有するレーザが
４．２５ｍｍの最大の少数軸値でトラース切除される。
本発明の偏心回転技術及び同一のレーザビームを用いる
可変径アイリスで行われた類似切除は、それぞれ８．５
ｍｍ及び６．０ｍｍの多数（メジャー）及び少数（マイ
ナー）軸でトラース切除を形成する。当業者に理解でき
るように、これは、患者の瞳孔によりよい範囲を提供す
る。また、より大きな切除は、より小さな切除よりも大
きな屈折安定性を与えるらしい。

【００４０】本発明による円筒状切除を行うため、アイ
リスダイアフラムが最大値にセットされる。そして、偏
心レンズがシリンダー軸に沿って周期的運動において切
除されたシリンダー軸をスキャンするために用いられ、
より長い円筒形切除を生成する。これは、レーザが励起
されている間、アイリスダイアフラムを閉じることを不
要とする。隣接する部分は光学的ゾーンから遷移ゾーン
を延ばすようにシリンダー（円筒）の終端上で切除され
るかもしれない。

【００４１】光学的治療法出願に対して、角膜上で中心
に発生する傷あとがそのエッジにおいて遷移ゾーンを有
する大きなエリアを切除することによってエキシマレー
ザで切除される。乱視及び近視の場合のように、可能な
かぎり角膜の光学的に使用される部分から離れるように
遷移ゾーンを配置することが望ましい。これは、角膜が
作る曲率において遠視状態を変化させる遠視シフトのよ
うな、傷あと除去の潜在的に望ましくないサイド効果
（影響）を避ける。過去において、レーザが所定数のパ
ルス照射されて遷移ゾーンを形成して中央傷あとを切除
する間、円形穴は特に約６ｍｍ径にイメージ（結像）さ
れ、わずかに開かれ又は閉じられる。偏心技術で、パル
スの間、穴のイメージをわずかに変位（移動）させるこ
とによってさらに外方向に遷移ゾーンを動かすことが可
能である。また、穴をさらに閉じて、レーザ励起中、回
転パターンにおいて遷移ゾーン上を走査でき、これによ
って切除可能なよりもより広い遷移ゾーンを切除する。

【００４２】本発明は、不規則な乱視を処置するために
用いられ、視覚誤差の修正を行うため適切な輪かく彫刻
を提供する。この視覚誤差は（球形及び円筒形のための
修正を行うだけの）メガネで完全に修正できない。本発
明による切除された地形は球状および円筒状地形をシン
プルにできないので、不規則な乱視が楕円効果手法にお
いて処置できる。例えはば、患者は円筒状地形よりむし
ろ円すい形によって球面形から離れる角膜地形を有して
いるかもしれない。このような場合、シリンダーブレー
ドが乱視の処置と同様に配列される。しかし、偏心レン
ズ及びシリンダーブレードの組み合せ運動においては、
シリンダーブレード対のイメージの一端が角膜上で一定
であり、一方、他端がシリンダー軸に対して弓形交軸に
沿って切除の間可変的に変位される。この技術は、結果
的に楕円よりもむしろ歪卵形のようである切除であり、
楕円的切除の使用に延長できる。

【００４３】最後に、本発明は、ランダム又は疑似ラン
ダムパターンにおいてプロフィールビームの回転中心を
変位させることによって切除を滑らかにするために用い
られる。その結果、ビーム不足が非常にに大きなエリア
にわたって平均される。例えば、アイリスダイアフラム
が閉じるにつれて円形パターンにおいてアイリスダイア
フラムを走査することによって近視切除が滑らかにでき
る。これは、未処置エリアから光学的ゾーンへゆるやか
なテーパを伴って遷移ゾーンを形成することができる。
偏心レンズの径方向オフセット及びアイリスダイアフラ
ムのサイズの両方が処置中変化され、これによって、直
径を変化させるか、切除中心の回りにオフセットを変化
させる円形切除の一連のオーバラップを生成する。

【００４４】上述の特定の修正手続に対して、位置当り
のレーザパルス数と同様に、処置テーブルが前面の角膜
面の関連した部分上にイメージを走査するために用いら
れる光学的機構要素の離散的径方向及び角度位置のすべ
ての値を含んで清浄に構成される。特別の処置テーブル
は約５００の異なるエントリーのオーダーで含む。ある
ジオプター遠視処置の一例が表１〜表５に示される。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】上述のように、組織の加熱を最小にするよ
うに連続パルス間で切除パターンを配置換えすることが
好ましい。しかしながら、アイリスモータ２３、非点収
差（乱視）モータ２５、非点収差角度モータ２６、及び
イメージオフセットコントロールユニット８０のような
電気機械的要素は、イメージを配置換えするため有限最
小時間を要求される。また、一つの最も遠い位置から他
の機械的要素の突然の運動は、要素に過度の及び早期の
機械的摩滅をもたらし、周期的なリペア又は取替えが必
要となる。機械的応答時間に一致した最小の時間以内で
処置が行われるように与えられた切除手続を活用するた
め、処置テーブルはコンピュータワークステーション１
０によって分類され機械的要素の運動を最大限に活用す
る。分類プロセスは、角度位置及び径方向に応じて行わ
れ、最良の適切なアプローチが角度及び径方向ステップ
シーケンスにおいて決定されるため用いられる。また、
処置テーブルは径方向バンドに分類され各バンドの要求
角度位置が設定される。光学的機械要素は分類された処
置テーブルに応じて駆動され、同時に一つのバンドで手
続を実行する。例えば、切除のため選択された第１のバ
ンドは、最外側の環状バンドであるかもしれない。続い
て、次の内側バンドが選択され中央バンドが終了するま
で続けられる。すべての処置をバンドに分けることによ
って、各特定のバンド内の機械的要素の運動が最大限に
活用される。また、終了前に処置が中断した場合、患者
には部分的に終了した切除パターンが残る。このパター
ンは、手続が再開されると容易に同調できるか又はもし
手続が再開されなくても光学的に有益である。

【００５１】与えられた手続に対する処置テーブルは、
手続の効率を改良するため設計された特別の態様を取り
込むかもしれない。例えば、いくつかの手続（遠視修正
など）に対して、未処置の光学的ゾーン上に中心が置か
れた小さなゾーンを残すために有益である。これは、内
側シリンダーブレードの運動を好みの小さいゾーン内に
閉塞を保証させる。さらに、可変な又は異なる治療レー
トに対するそして組織中水和による異なる切除深さに対
する補償が処理テーブルに分解されるかもしれない。ま
た、標準のテーブルが特定の手続、例えば近視修正のた
めに、異なる屈折光学修正値に構成できる。そして、こ
れら標準テーブルは、一つ又はそれ以上の標準テーブル
の多数の反復を行うため分類されそして組み合わせるこ
とができ、それによって、与えられた屈折光学的修正を
行う。例えば、標準テーブルは、近眼修正に対して１／
４，１／２，および１のジオプターの値に作成されるか
もしれない。これらテーブルを用いて、３．７５ジオプ
ター修正が３回標準１ジオプターを行い、続いて、１／
２ジオプター修正及び１／４ジオプター修正を行うこと
によって進められる。

【００５２】上述の実施例では、角膜前面の切除につい
て説明したが、角膜の他の部分を本発明によって処置す
ることができる。例えば、光学的屈折治療法で行われた
ように、表皮が削りとられることによって機械的に除去
されるかもしれない。そして、露出表面が切除される。
さらに、本発明は、角膜から除去された角膜片のレーザ
角膜曲率形成術のために用いることができる。この手続
は、「角膜曲率形成術」又は類似のオペレーションを行
うための方法及び装置」として１９９０年２月２７日に
発行された米国特許第４，９０３，６９５号に記載され
ている。本発明をこの手続に適用する場合、角膜組織の
フラップ（組織弁）が角膜から物理的に除去され、除去
された部分のサイズは約８から１０ｍｍ幅の範囲で４０
０ミクロンまでの可変厚さであった。組織のフラップ
は、特にマイクロ角膜計を用いて除去される。次に、フ
ラップは適当な固定物内に配置される。特に、凹状の表
面を有する要素に、前面表面を下側に向けて配置され
る。その後、要求された切除がフラップの反対側露出面
で行われ、その後、切除フラップが角膜上に配置されて
縫合によって再取り付けされる。他方、フラップが角膜
から除去された後、目の露出基質組織が本発明に応じて
切除できる。その後、フラップは新しく切除された基質
組織上に再取り付けされる。

【００５３】以上のように本発明について実施例によっ
て説明したが、種々の修正、他の構成（択一的構成）及
び均等物を望ましいように用いることができる。例え
ば、図１及び２のシステムを参照して本発明を説明した
が、他のシステムを用いてもよい。さらに、もし効果的
であるならレーザ２８の代りに他の適当な波長のレーザ
を用いてもよい。また、電磁スペクトルの赤外線の部分
の波長を有するレーザのように熱的切除で動作するレー
ザビームシステムが本発明に用いられるかもしれない。
加えて、上述の実施例では、プロフィールビームの径方
向及び角度位置付けがイメージレンズ５１で達成された
が、回転ミラープリズムのような他の光学的走査要素を
用いてもよい。従って、本発明は上述の説明に限定され
ない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、屈折
誤差を精度よく修正できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による眼科手術システムの一実施例を示
すブロック図である。

【図２】図１に示すシステム用いられる可動スリット及
び可変径穴を示す概略的な平面図である。

【図３】オフセットレンズの原理を示す概略図である。

【図４】回転軸に沿ったレンズオフセットを示す概略図
である。

【図５】図２の穴に対する切除地形を示す図である。

【図６】分配（配達）システム光学系を示す図である。

【図７】上部の環状部分を除去して、本発明のイメージ
オフセットコントロールユニットを上方から示す平面図
である。

【図８】図７の８−８線に沿った側断面図である。

【符号の説明】

１０ＰＣワークステーション２０レーザ手術ユニット（レーザコンソール）２１シングルボードコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウィリアムビー．テルフェアーアメリカ合衆国，カリフォルニア 95124, サンホゼ，スターヴュードライヴ 3997 (72)発明者チャールズアール．ムナーリンアメリカ合衆国，カリフォルニア 94087, サニーヴェール，ベッドフォードアヴェニュー 1360 (72)発明者ハーマンジェイ．グロックラーアメリカ合衆国，カリフォルニア 90514, クパーティノ，メリッサコート 10395

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】望ましい角膜形状を形成するため目の角
膜表面の選択的切除を行う方法において、（ａ）可変アパチャー（穴）に向ってレーザビームを向
けるステップと、（ｂ）可変アパチャーでビームをプロフィールして可変
エリアプロフィールビームを生成するステップと、（ｃ）所定の手法でプロフィールを変化させる間、角膜
表面の予め定められたエリア上にプロフィールビームを
走査するステップとを有することを特徴とするレーザ処
置方法。
【請求項２】請求項１のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｂ）は可変幅スリットでレーザビームを遮
断するステップを含むことを特徴とするレーザ処置方
法。
【請求項３】請求項２のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｃ）は選択的にスリット幅を変化させるス
テップを含むことを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項４】請求項１のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｂ）は可変径ダイアフラム（絞り）でレー
ザビームを遮断するステップを含むことを特徴とするレ
ーザ処置方法。
【請求項５】請求項４のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｃ）は選択的に前記ダイアフラムの直径を
変化させるステップを含むことを特徴とするレーザ処置
方法。
【請求項６】請求項１のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｃ）はプロフィールビームに対する回転軸
を設定するステップと、予め選択された量まで前記軸か
らプロフィールビームを径方向に変位させるステップと
を有することを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項７】請求項６のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｃ）はさらに予め定められた手法で回転軸
の回りに前記プロフィールビームの角度位置を変化させ
るステップを含むことを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項８】請求項１のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｃ）は角膜表面の予め定められたエリアで
連続的なアーチ形のバンド上でビームを走査することに
よって行われることを特徴とするレーザビーム処置方
法。
【請求項９】請求項１のレーザ処置方法において、前
記ステップ（ｃ）は角膜表面の予め定められたエリアで
連続的なアーチ形のバンド上でプロフィールビームを走
査することによって行われることを特徴とするレーザビ
ーム処置方法。
【請求項１０】請求項１のレーザ処置方法において、
前記ステップ（ｃ）は択一的に可変アパチャーのサイズ
を拡大及び減少させる間、角膜表面の所定の位置上でプ
ロフィールビームを走査することによって行われること
を特徴とするレーザビーム処置方法。
【請求項１１】請求項１のレーザ処置方法において、
前記ステップ（ｃ）は可変アパチャーのサイズを拡大す
る間、角膜表面の所定の位置上で前記プロフィールビー
ムを走査するようにしたことを特徴とするレーザ処置方
法。
【請求項１２】請求項１のレーザ処置方法において、
前記ステップ（ｃ）は前記可変アパチャーのサイズを減
少させる間、前記角膜表面の所定の位置上で前記プロフ
ィールビームを走査することを特徴とするレーザ処置方
法。
【請求項１３】請求項１０のレーザ処置方法におい
て、前記所定の位置は角膜表面の中央ゾーンを有するこ
とを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項１４】請求項１０のレーザ処置方法におい
て、前記所定の位置には前記角膜表面の外側領域が含ま
れることを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項１５】請求項１のレーザ処置方法において、
前記ステップ（ｃ）は、望ましい角膜形状が形成される
べき角膜表面に外側境界を有する光学的ゾーンを設定す
るステップと、前記光学的ゾーンと残りの角膜表面との
間に遷移ゾーンを設定するステップとを有し、前記ステ
ップ（ｃ）は前記望ましい角膜形状を形成するため前記
光学的ゾーン及び前記遷移ゾーン上で前記プロフィール
ビームを走査することによって行われることを特徴とす
るレーザ処置方法。
【請求項１６】請求項１５のレーザ処置方法におい
て、前記遷移ゾーンは内側境界と外側境界とを有してお
り、前記ステップ（ｂ）は、可変径ダイアフラムと内側
及び外側エッジを備える可変幅スリットで前記ビームを
遮断するステップを有し、前記ステップ（ｃ）は、前記
ダイアフラムと前記遷移ゾーンの外側境界に隣接するス
リットの外側エッジとの交差点に対応するプロフィール
ビームの部分を維持するステップを有することを特徴と
するレーザ処置方法。
【請求項１７】請求項１６のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（ｃ）はさらに前記スリット幅の内側
エッジを前記外側エッジに向けて移動することによって
スリット幅を狭くすることによって行われることを特徴
とするレーザ処置方法。
【請求項１８】請求項１のレーザ処置方法において、
前記ステップ（ｃ）は、プロフィールビームに対する座
標参照（リファランス）及び望ましい角膜形状を形成す
るため求められる各座標参照でパルス数のリストを含む
処置テーブルを作成するステップと、プロフィールビー
ムに対する走査パターンを設定するため処置テーブルに
おいて前記リストを分類するステップとによって進めら
れることを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項１９】請求項１のレーザ処置方法において、
前記角膜表面は前面側の角膜表面であることを特徴とす
るレーザ処置方法。
【請求項２０】請求項１のレーザ処置方法において、
前記角膜表面はその表皮を除去することによって露出さ
れた角膜の表面であることを特徴とするレーザ処置方
法。
【請求項２１】請求項１のレーザ処置方法において、
前記角膜表面は角膜から切り取られた部分の後方側の表
面であることを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項２２】望ましい角膜形状を形成するため目の
角膜表面の選択的切除を行う方法において、（ａ）パスに沿ってレーザビームを向けるステップと、（ｂ）可変アパチャーで前記ビームをプロフィールして
ピロフィールビームを生成するステップと、（ｃ）プロフィールビームに対して回転中心を設定する
ステップと、（ｄ）回転中心からプロフィールビームを変位させるス
テップと、（ｅ）前記プロフィールビームの角度位置を変化させて
前記ビームに回転中心に関連したパスを描かせるステッ
プとを有することを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項２３】請求項２２のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（ｂ）は可変幅スリットでレーザビー
ムを遮断するステップと、所定の手法でスリット幅を変
化させるステップとを含み、前記ステップ（ｄ）はスリ
ット幅に関係した手法でプロフィールビームの変位を変
化させるステップを含み、前記ステップ（ｅ）は関連し
た手法で回転中心の回りに前記スリット及び前記プロフ
ィールビームを回転させるステップを含むことを特徴と
するレーザ処置方法。
【請求項２４】請求項２２のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（ａ）は励起手法でレーザビームを動
作させるステップを含み、前記ステップ（ｄ）及び
（ｅ）はレーザビームがオフの際、プロフィールビーム
を配置換えするステップを含むことを特徴とするレーザ
処置方法。
【請求項２５】請求項２２のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（ｄ）及び（ｅ）はプロフィールビー
ムのパスに配置されたイメージレンズで行われるように
したことを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項２６】予め定められた遠視屈折修正を行うた
め目の角膜表面の選択的切除を行う方法において、（ａ）パスに沿ってレーザビームを向けるステップと、（ｂ）目の角膜表面を選択的に照射して遠視屈折修正を
生成するステップとを有し、前記ステップ（ｂ）は、（ｉ）可変幅スリットでビームを遮断して初期幅を有す
るプロフィールビームを生成するステップと、（ii）プロフィールビームに対して回転中心を設定する
ステップと、 (iii）回転中心から初期量までスリットを退去するプロ
フィールビームを変位させるステップと、（iv）回転中心に関して所定の角度量だけスリット及び
プロフィールビームを回転させるステップと、（ｖ）スリット幅を調整するステップと、（vi）選択された量だけスリットを退去するプロフィー
ルビームを変位させるステップと、 (vii）望ましい遠視修正が完了するまで、前記ステップ
（iv）ないし（vi）をくり返すステップとを有している
ことを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項２７】請求項２６のレーザ処置方法におい
て、切除は角膜表面の光学的ゾーンと外側エッジを有す
る遷移ゾーンで行われ、前記スリットは第１及び第２の
エッジを有しており、前記ステップ(iii) は、前記第１
のスリットエッジに関連した退去プロフィールビームの
エッジ部分がその中心に隣接する光学的ゾーンに衝突
し、前記第２のスリットエッジに関連した退去プロフィ
ールビームのエッジ部分が遷移ゾーンの外側エッジに隣
接する遷移ゾーンに衝突するようにして行われることを
特徴とするレーザ処置方法。
【請求項２８】請求項２７のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（iv）ないし（vi）は前記第１のスリ
ットエッジに関連した退去プロフィールビームのエッジ
部分がその中心から前進的に増加する距離において切除
ゾーン衝突し、前記第２のスリットエッジに関連した退
去プロフィールビームのエッジ部分が前記外側エッジに
隣接する遷移ゾーンに衝突するようにして行われること
を特徴とするレーザ処置方法。
【請求項２９】請求項２８のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（iv）は退去位置から実質的に１８０
度の位置に前記プロフィールビームを位置づけるステッ
プと、次の角度位置に前記プロフィールビームを回転さ
せるステップとを含むことを特徴とするレーザ処置方
法。
【請求項３０】請求項２９のレーザ処置方法におい
て、前記次の角度位置は退去位置に予め定められた増加
量をプラスした位置に等しいことを特徴とするレーザ処
置方法。
【請求項３１】請求項２６のレーザ処置方法におい
て、前記ステップ（iii)，（iv），及び（vi）はプロフ
ィールビームのパスに配置されたイメージレンズで行わ
れるとを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項３２】望ましい角膜形状を形成するため目の
角膜表面を選択的に切除する眼科手術システムにおい
て、パスに沿ってレーザビームを向ける手段と、前記ビームをプロフィールして可変エリアプロフィール
ビームを生成する可変アパチャー手段と、予め定められた手法でそのプロフィールを変化させる
間、角膜表面の所定のエリア上に前記プロフィールビー
ムを走査する手段とを有することを特徴とするレーザ処
置システム。
【請求項３３】請求項３２のシステムにおいて、前記
可変アパチャー手段は可変幅スリットを含むことを特徴
とするレーザ処置システム。
【請求項３４】請求項３３のシステムにおいて、前記
可変アパチャー手段は走査中スリット幅を選択的に変化
させる手段を含むことを特徴とするレーザ処置システ
ム。
【請求項３５】請求項３２のシステムにおいて、前記
可変アパチャー手段は可変径ダイアフラムを含むことを
特徴とするレーザ処置システム。
【請求項３６】請求項３５のシステムにおいて、前記
可変アパチャー手段は走査中ダイアフラムの径を選択的
に変化させる手段を含むことを特徴とするレーザ処置シ
ステム。
【請求項３７】請求項３２のシステムにおいて、前記
走査手段は、予め選択された量まで回転軸から前記プロ
フィールビームを径方向に変位させる手段を含むことを
特徴とするレーザ処置システム。
【請求項３８】請求項３２のシステムにおいて、前記
走査手段はさらに予め定められた手法で回転軸の回りに
前記プロフィールビームの角度位置を変化させる手段を
含むことを特徴とするレーザ処置システム。
【請求項３９】請求項３２のシステムにおいて、前記
走査手段はプロフィールビームのパスに配置されたイメ
ージレンズと、回転軸に関して前記レンズを変位及び回
転させる手段とを含むことを特徴とするレーザ処置シス
テム。
【請求項４０】請求項３９のシステムにおいて、前記
可変アパチャー手段は可変幅スリットと、該スリットを
回転させる手段とを含み、前記レンズを変位及び回転さ
せる手段と前記スリットを回転させる手段とは動作的に
結合されていることを特徴とするレーザ処置システム。
【請求項４１】予め定められた近視屈折修正を行うた
め目の角膜表面の選択的切除を行う方法において、（ａ）可変アパチャーにレーザビームを向けるステップ
と、（ｂ）前記可変アパチャーで前記ビームをプロフィール
して可変エリアプロフィールビームを生成するステップ
と、（ｃ）所定の手法で前記アパチャーのサイズを変化させ
る間、角膜表面の予め定められたエリア上に前記プロフ
ィールビームを走査して前記近視屈折修正を生成するス
テップとを有することを特徴とするレーザ処置方法。
【請求項４２】請求項４１の方法において、前記ステ
ップ（ｃ）は前記可変アパチャーのサイズを拡大してい
る間、角膜表面の所定の位置上に前記プロフィールビー
ムを走査することによって行われることを特徴とするレ
ーザ処置方法。
【請求項４３】請求項４１の方法において、前記ステ
ップ（ｃ）は前記可変アパチャーのサイズを減少させる
間、角膜表面の所定の位置上に前記プロフィールビーム
を走査することによって行われることを特徴とするレー
ザ処置方法。
【請求項４４】請求項４１の方法において、前記所定
の位置は切除の中心であり、前記ステップ（ｃ）は予め
選択された手法で前記所定の位置の回りに前記プロフィ
ールビームを走査することによって行われることを特徴
とするレーザ処置方法。