JPH0661348B2 - 乱視の外科的治療用の装置 - Google Patents
乱視の外科的治療用の装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は医療用、すなわち眼科学用、特に乱視（近視
性、遠視性、および近視遠視混合性のもの）の外科的治
療用の装置に関する。
性、遠視性、および近視遠視混合性のもの）の外科的治
療用の装置に関する。
近視および遠視をともなう乱視は全世界的に最も普通に
みられる視力異常であることが判明している。眼鏡によ
る乱視矯正は、あるゆる場合に、視力矯正の適切な性能
を提供するわけではなく、また、コンタクトレンズの使
用は使用者に或る不愉快さを与える。したがって、眼に
おける光屈折を外科的に変更することは、乱視矯正のた
めの最も有望な方法である。通常の外科的方法による現
在用いられる乱視治療とは異なり、レーザ外科的治療
は、完全な殺菌性、外科的治療の結果の数学的な推定可
能性、および外科的干渉の高精度性の点で実質的に有利
なものである。
みられる視力異常であることが判明している。眼鏡によ
る乱視矯正は、あるゆる場合に、視力矯正の適切な性能
を提供するわけではなく、また、コンタクトレンズの使
用は使用者に或る不愉快さを与える。したがって、眼に
おける光屈折を外科的に変更することは、乱視矯正のた
めの最も有望な方法である。通常の外科的方法による現
在用いられる乱視治療とは異なり、レーザ外科的治療
は、完全な殺菌性、外科的治療の結果の数学的な推定可
能性、および外科的干渉の高精度性の点で実質的に有利
なものである。
レーザの助けをかりての乱視の外科的治療用に、信頼性
のある、操作の便利な、そして製造簡単な装置を提供す
ることは、今日において重要な使命である。
のある、操作の便利な、そして製造簡単な装置を提供す
ることは、今日において重要な使命である。
従来技術 乱視の外科的治療用の従来技術による１つの装置が知ら
れており、該装置は紫外線パルス状レーザ装置およびビ
ーム断面積にわたり、レーザ放射エネルギ密度を分布さ
せる分布装置を具備し、該分布装置はレーザビーム進路
を横切るように配置される。（リポート オブ ザ セ
ンタ サイエティフィク アイビーエム（Report of th
e Centre Scientifique IBM）、フランス国パリ、文書
番号F104 1986年K.Hanna et al,エキシマ レーザ リ
フラクティブ ケラトプラスティ（Excimer Laser Refh
active Keratoplasty））。
れており、該装置は紫外線パルス状レーザ装置およびビ
ーム断面積にわたり、レーザ放射エネルギ密度を分布さ
せる分布装置を具備し、該分布装置はレーザビーム進路
を横切るように配置される。（リポート オブ ザ セ
ンタ サイエティフィク アイビーエム（Report of th
e Centre Scientifique IBM）、フランス国パリ、文書
番号F104 1986年K.Hanna et al,エキシマ レーザ リ
フラクティブ ケラトプラスティ（Excimer Laser Refh
active Keratoplasty））。
前記の装置においては、レーザエネルギ密度の分布装置
は予め設計された形状のスリットをもつ、回転円板の様
式のものである。角膜の表面の形状が乱視を矯正するよ
うに変化させられるのは、パルス放射の時点と患者の主
要光軸に対するスリットの角度位置の予め設定された比
をもって放射された多くのレーザパルスの効果によるも
のである。
は予め設計された形状のスリットをもつ、回転円板の様
式のものである。角膜の表面の形状が乱視を矯正するよ
うに変化させられるのは、パルス放射の時点と患者の主
要光軸に対するスリットの角度位置の予め設定された比
をもって放射された多くのレーザパルスの効果によるも
のである。
しかし、瞬間的放射に対しては角膜の一部だけが露出さ
れ、該一部はスリットの形状と与えられた時点における
スリットの角度位置に依存するのであり、予め設定され
たプロフィルの滑らかな表面を得ることをさまたげるの
であり、その理由は各放射パルスが垂直壁をもつ角膜か
ら１つの層を除去するからであり、該層の形状はスリッ
トの形状に追従するからである。したがって、角膜表面
の要求される形状は階段状表面に近似するものとなり、
それにより、滑らかな表面を得るためには浅い深さの層
の多くが除去されねばならぬ。このことは所要時間を長
いものとし、すなわち、行動過程の進行をさまたげるの
であり、その理由はレーザビームに対する患者の眼球の
精密な固定を長時間にわたり行うことが必要となるから
である。そのうえ、レーザ放射のエネルギの利用が非効
率的になり、このことが同様に所要時間を長いものとす
る。該装置は製作が極めて複雑であるが、その理由は、
該製作において、スリットおよび該スリットの回転用の
機構の製作の精度が要求され、スリットの角度位置およ
び、スリット位置とレーザパルス放射時点の間の時間相
関関係の精密な測定が要求されるからである。
れ、該一部はスリットの形状と与えられた時点における
スリットの角度位置に依存するのであり、予め設定され
たプロフィルの滑らかな表面を得ることをさまたげるの
であり、その理由は各放射パルスが垂直壁をもつ角膜か
ら１つの層を除去するからであり、該層の形状はスリッ
トの形状に追従するからである。したがって、角膜表面
の要求される形状は階段状表面に近似するものとなり、
それにより、滑らかな表面を得るためには浅い深さの層
の多くが除去されねばならぬ。このことは所要時間を長
いものとし、すなわち、行動過程の進行をさまたげるの
であり、その理由はレーザビームに対する患者の眼球の
精密な固定を長時間にわたり行うことが必要となるから
である。そのうえ、レーザ放射のエネルギの利用が非効
率的になり、このことが同様に所要時間を長いものとす
る。該装置は製作が極めて複雑であるが、その理由は、
該製作において、スリットおよび該スリットの回転用の
機構の製作の精度が要求され、スリットの角度位置およ
び、スリット位置とレーザパルス放射時点の間の時間相
関関係の精密な測定が要求されるからである。
前記の不利益点はすべて外科的治療の結果に不利な影響
を及ぼし、外科的治療後の複雑な手当ての可能性を増大
させる。
を及ぼし、外科的治療後の複雑な手当ての可能性を増大
させる。
発明の開示 本発明の主要なかつ本質的な目的は、乱視の外科的治療
用の装置であって、レーザビームの断面積にわたるレー
ザ放射線エネルギ密度の分布用のユニットの構成が、角
膜表面の全体への照射が予め設定された形状をもつ平滑
な表面を結果としてもたらすようになっており、それに
より作動時間を短縮するが可能になりレーザ放射線のよ
り効率的な利用が達成されるもの、を提供することにあ
る。
用の装置であって、レーザビームの断面積にわたるレー
ザ放射線エネルギ密度の分布用のユニットの構成が、角
膜表面の全体への照射が予め設定された形状をもつ平滑
な表面を結果としてもたらすようになっており、それに
より作動時間を短縮するが可能になりレーザ放射線のよ
り効率的な利用が達成されるもの、を提供することにあ
る。
本発明の要点は、紫外線パルス状レーザ装置、および、
レーザビームの断面積にわたりレーザ放射線エネルギ密
度を分布させるユニットであってレーザビームの進路を
横切って配置されるもの、を有する乱視の外科的治療用
の装置において、 レーザ放射線エネルギ密度を分布させるユニットは実際
上レーザ放射分布の整形装置（光学的セル）であり、該
ユニットにおいて、レーザビームの進路を横切って配置
されるレンズ（ウインドウ）は、レーザビームの軸のま
わりに回転可能であり、レーザ放射線に対して透明な材
料まで作られ、内表面は２次曲線状の円筒状表面であ
り、該内表面の主要な方向はレーザビームの軸に垂直で
あり、レーザ放射分布の整形装置はレーザ放射線を部分
的に吸収することができる流体媒質で充填されている、
ことを特徴とするという事実に存在する。
レーザビームの断面積にわたりレーザ放射線エネルギ密
度を分布させるユニットであってレーザビームの進路を
横切って配置されるもの、を有する乱視の外科的治療用
の装置において、 レーザ放射線エネルギ密度を分布させるユニットは実際
上レーザ放射分布の整形装置（光学的セル）であり、該
ユニットにおいて、レーザビームの進路を横切って配置
されるレンズ（ウインドウ）は、レーザビームの軸のま
わりに回転可能であり、レーザ放射線に対して透明な材
料まで作られ、内表面は２次曲線状の円筒状表面であ
り、該内表面の主要な方向はレーザビームの軸に垂直で
あり、レーザ放射分布の整形装置はレーザ放射線を部分
的に吸収することができる流体媒質で充填されている、
ことを特徴とするという事実に存在する。
レーザ放射分布の整形装置は貫流式のものであって放射
線吸収性の流体媒質の循環系と連通しており、該循環系
は放射線吸収性流体媒質の光学的密度を変化させる手段
を具備することが便利である。
線吸収性の流体媒質の循環系と連通しており、該循環系
は放射線吸収性流体媒質の光学的密度を変化させる手段
を具備することが便利である。
近視性乱視の治療用として、レーザ放射分布の整形装置
のレンズの内表面は放物線状円筒状表面の形状を有し該
放物線状円筒状表面の凸部はレーザ放射分布の整形装置
の内方へ向う面を形成することが合理的である。
のレンズの内表面は放物線状円筒状表面の形状を有し該
放物線状円筒状表面の凸部はレーザ放射分布の整形装置
の内方へ向う面を形成することが合理的である。
遠視性乱視の治療用として、レーザ放射分布の整形装置
のレンズの内表面は円形状円筒状表面の形状を有し該円
形状円筒状表面の凸部はレーザ放射分布の整形装置の外
方へ向う面を形成することが有利である。
のレンズの内表面は円形状円筒状表面の形状を有し該円
形状円筒状表面の凸部はレーザ放射分布の整形装置の外
方へ向う面を形成することが有利である。
近視遠視混合性の乱視の治療用としてレーザ放射分布の
整形装置のレンズの内表面は双曲線状円筒状表面の形状
を有し該双曲線状円筒状表面の１つにおける凸部はレー
ザ放射分布の整形装置の内方へ向う面を、他の１つにお
ける凸部はレーザ放射分布の整形装置の外方へ向う面を
それぞれ形成することが有利である。
整形装置のレンズの内表面は双曲線状円筒状表面の形状
を有し該双曲線状円筒状表面の１つにおける凸部はレー
ザ放射分布の整形装置の内方へ向う面を、他の１つにお
ける凸部はレーザ放射分布の整形装置の外方へ向う面を
それぞれ形成することが有利である。
本発明による乱視の外科的治療用の装置は、作動時間を
実質的に短縮することを可能にし、レーザエネルギの利
用の効率を高め、外科的治療の結果として要求された形
状をもつ平滑な角膜表面を実現させる。
実質的に短縮することを可能にし、レーザエネルギの利
用の効率を高め、外科的治療の結果として要求された形
状をもつ平滑な角膜表面を実現させる。
図面のサマリー 下記には、本発明が添付図面を参照しつつ幾つかの特定
の例示的実施例の記述により説明されるが、添付図面に
おいて、 第１図は、本発明による乱視の外科的治療用の装置の一
般的な線図、 第２図は近視性乱視の治療用のレーザ放射分布の整形装
置のレンズの具体例の斜視図、 第３図は遠視性乱視の治療用のレーザ放射分布の整形装
置のレンズの具体例の斜視図、 第４図は近視遠視混合性乱視の治療用のレーザ放射分布
の整形装置のレンズの具体例の斜視図、 第５図（ａ），（ｂ）は近視性乱視の治療の１つの段階
における眼の概略的な図であって、相互に直角に乱視方
向についての断面を示すもの、 第６図（ａ），（ｂ）は遠視性乱視の治療の１つの段階
における眼の概略図な図であって、相互に直角な乱視方
向についての断面を示すもの、 第７図（ａ），（ｂ）は近視遠視混合性乱視の治療の１
つの段階における眼の概略的な図であって、相互に直角
の乱視方向についての断面を示すもの、である。
の例示的実施例の記述により説明されるが、添付図面に
おいて、 第１図は、本発明による乱視の外科的治療用の装置の一
般的な線図、 第２図は近視性乱視の治療用のレーザ放射分布の整形装
置のレンズの具体例の斜視図、 第３図は遠視性乱視の治療用のレーザ放射分布の整形装
置のレンズの具体例の斜視図、 第４図は近視遠視混合性乱視の治療用のレーザ放射分布
の整形装置のレンズの具体例の斜視図、 第５図（ａ），（ｂ）は近視性乱視の治療の１つの段階
における眼の概略的な図であって、相互に直角に乱視方
向についての断面を示すもの、 第６図（ａ），（ｂ）は遠視性乱視の治療の１つの段階
における眼の概略図な図であって、相互に直角な乱視方
向についての断面を示すもの、 第７図（ａ），（ｂ）は近視遠視混合性乱視の治療の１
つの段階における眼の概略的な図であって、相互に直角
の乱視方向についての断面を示すもの、である。
発明実施の最良の形態 乱視（近視性、遠視性、および近視遠視混合性）の外科
的治療用の装置が第１図に示されており、該装置は紫外
線パルス状レーザ装置１および該レーザ装置１の放射ビ
ーム２の進路を横切って配置される後続素子を具備し、
該後続素子はビーム２の断面積にわたりレーザ放射エネ
ルギ密度を分布させる分布ユニット３、絞り４、および
レンズ５を有し、該絞り４およびレンズ５は患者の眼の
角膜６における治療区域の直角を決定する。
的治療用の装置が第１図に示されており、該装置は紫外
線パルス状レーザ装置１および該レーザ装置１の放射ビ
ーム２の進路を横切って配置される後続素子を具備し、
該後続素子はビーム２の断面積にわたりレーザ放射エネ
ルギ密度を分布させる分布ユニット３、絞り４、および
レンズ５を有し、該絞り４およびレンズ５は患者の眼の
角膜６における治療区域の直角を決定する。
レーザ放射エネルギ密度の分布用の分布ユニット３は実
際にはレーザ放射分布の整形装置７であり、該レーザ放
射分布の整形装置においては、レーザ装置１から放射さ
れるビーム２の進路を横切って配置されるレンズ８およ
び９はレーザ放射線に対して透明な材料、例えば水晶、
で作られており、該レンズの内面は実際上２次の円筒状
表面である。この場合に、レンズ８および９の内面とい
う用語は、レーザ放射分布の整形装置７内の内部とレン
ズ８の材料の間の境界面を意味する。レーザ放射分布の
整形装置７は流体の媒質10で充填され、該流体の媒質
は、レーザ放射線を部分的に吸収することが可能であ
り、実際上貫通して流れるものであり、放射線吸収性流
体媒質の循環システムと連通しており、この目的のため
にレーザ放射分布の整形装置７の殻11の壁には入口接続
部12と出口接続部13が設けられている。入口接続部12
は、管路14とガス圧力低減装置15を通って圧縮された吸
収性ガス例えばアンモニアガスを包含するボトル16と連
通しており、該ガス圧力低減装置は流体媒質10の光学的
密度をガス圧力により変化させる手段である。
際にはレーザ放射分布の整形装置７であり、該レーザ放
射分布の整形装置においては、レーザ装置１から放射さ
れるビーム２の進路を横切って配置されるレンズ８およ
び９はレーザ放射線に対して透明な材料、例えば水晶、
で作られており、該レンズの内面は実際上２次の円筒状
表面である。この場合に、レンズ８および９の内面とい
う用語は、レーザ放射分布の整形装置７内の内部とレン
ズ８の材料の間の境界面を意味する。レーザ放射分布の
整形装置７は流体の媒質10で充填され、該流体の媒質
は、レーザ放射線を部分的に吸収することが可能であ
り、実際上貫通して流れるものであり、放射線吸収性流
体媒質の循環システムと連通しており、この目的のため
にレーザ放射分布の整形装置７の殻11の壁には入口接続
部12と出口接続部13が設けられている。入口接続部12
は、管路14とガス圧力低減装置15を通って圧縮された吸
収性ガス例えばアンモニアガスを包含するボトル16と連
通しており、該ガス圧力低減装置は流体媒質10の光学的
密度をガス圧力により変化させる手段である。
出口接続部13に直列に弁17とガス吸収装置18が接続され
る。
る。
液体の吸収性媒体、例えばNaCl水溶液、が用いられると
きはいつでも、循環システム（図面では省略されてい
る）は、液体充填された容器および、光学的セル７を通
る閉回路を通っての流体の強制された循環を生じさせる
ためのポンプを具備する。
きはいつでも、循環システム（図面では省略されてい
る）は、液体充填された容器および、光学的セル７を通
る閉回路を通っての流体の強制された循環を生じさせる
ためのポンプを具備する。
レーザ装置１としては紫外線エキシマレーザを用いるこ
とができるが、該紫外線エキシマレーザはビームの断面
積にわたり均一に分布された放射線エネルギ密度を生じ
させるものである。
とができるが、該紫外線エキシマレーザはビームの断面
積にわたり均一に分布された放射線エネルギ密度を生じ
させるものである。
レンズ８および９は円筒状殻11に嵌合されたスリーブ19
および20に固定され、該スリーブの各個は、殻11と同軸
に、該殻の軸のまわりに回転可能に配置され、該殻の軸
はレーザビーム２の軸21と整合する。転回の角度を読取
るために、スリーブ19,20の外側端面に目盛が設けられ
ている。
および20に固定され、該スリーブの各個は、殻11と同軸
に、該殻の軸のまわりに回転可能に配置され、該殻の軸
はレーザビーム２の軸21と整合する。転回の角度を読取
るために、スリーブ19,20の外側端面に目盛が設けられ
ている。
レーザ放射分布の整形装置７の内部は従来知られている
封鎖材、例えば弗素化プラスチック封鎖材（図面では省
略されている）、の助けをかりて周囲雰囲気から密封的
に隔離されている。
封鎖材、例えば弗素化プラスチック封鎖材（図面では省
略されている）、の助けをかりて周囲雰囲気から密封的
に隔離されている。
レンズ８および９として望遠鏡レンズが用いられ、該望
遠鏡レンズの表面は、レーザ放射分布の整形装置７の内
部を限定し、実際上２次の円筒状表面であり、すなわち
放物線状、双曲線状、楕円状、または円形状の円筒状表
面である。
遠鏡レンズの表面は、レーザ放射分布の整形装置７の内
部を限定し、実際上２次の円筒状表面であり、すなわち
放物線状、双曲線状、楕円状、または円形状の円筒状表
面である。
第２図は近視性乱視の治療用のレーザ放射分布の整形装
置のレンズの具体例を示し、第２図において内表面22お
よび23は放物線状円筒状表面として形成され、該放物線
状円筒状表面は凸部がレーザ放射分布の整形装置の内方
へ向って対面する。表面22および23の主要方向24および
25は、レーザビームの対称軸21と直交している。
置のレンズの具体例を示し、第２図において内表面22お
よび23は放物線状円筒状表面として形成され、該放物線
状円筒状表面は凸部がレーザ放射分布の整形装置の内方
へ向って対面する。表面22および23の主要方向24および
25は、レーザビームの対称軸21と直交している。
屈曲した表面の主要方向は正規のセクションの曲率が最
大値に達する表面における方向を意味する。
大値に達する表面における方向を意味する。
第３図は遠視性乱視の治療用の光学的セルのレンズ８お
よび９の具体例を示し、第３図において内表面26および
27は円形状円筒状表面として形成され、該円形状円筒状
表面は凸部がレーザ放射分布の整形装置の外方へ向って
対面し、表面26および27の主要方向28および29はレーザ
ビームの軸21と直交している。
よび９の具体例を示し、第３図において内表面26および
27は円形状円筒状表面として形成され、該円形状円筒状
表面は凸部がレーザ放射分布の整形装置の外方へ向って
対面し、表面26および27の主要方向28および29はレーザ
ビームの軸21と直交している。
第４図は近視遠視混合性乱視の治療用のレーザ放射分布
の整形装置のレンズ28および29の具体例を示し、第４図
において内表面30および31は双曲線状円筒状表面として
形成され、該双曲線状円筒状表面は主要方向32および33
がレーザビーム軸21と直交し、表面30は凸部がレーザ放
射分布の整形装置の内方へ向って対面し、表面31はレー
ザ放射分布の整形装置の外方へ向って対面する。
の整形装置のレンズ28および29の具体例を示し、第４図
において内表面30および31は双曲線状円筒状表面として
形成され、該双曲線状円筒状表面は主要方向32および33
がレーザビーム軸21と直交し、表面30は凸部がレーザ放
射分布の整形装置の内方へ向って対面し、表面31はレー
ザ放射分布の整形装置の外方へ向って対面する。
第２、第３、および第４図に示されるレンズ７および８
の具体例としては幾つかの他の２次円筒状表面が用いら
れることが可能である。例えば、第２図に示されるレン
ズ８および９は双曲線状および楕円状の円筒状表面を有
することが可能であるが、その場合には条件としてただ
表面の凸部がレーザ放射分布の整形装置の内方に向って
対面し主要な方向がレーザビーム軸21と直交しているこ
とが必要であるだけである。前記の事項は第３図および
第４図に示される具体例についても同様に適用される
が、ただレンズ８および９の内面の凸状態が第３図およ
び第４図の具体例について前記されたように方向づけら
れるという点でのみ異なっている。
の具体例としては幾つかの他の２次円筒状表面が用いら
れることが可能である。例えば、第２図に示されるレン
ズ８および９は双曲線状および楕円状の円筒状表面を有
することが可能であるが、その場合には条件としてただ
表面の凸部がレーザ放射分布の整形装置の内方に向って
対面し主要な方向がレーザビーム軸21と直交しているこ
とが必要であるだけである。前記の事項は第３図および
第４図に示される具体例についても同様に適用される
が、ただレンズ８および９の内面の凸状態が第３図およ
び第４図の具体例について前記されたように方向づけら
れるという点でのみ異なっている。
レーザ放射分布の整形装置の具体例は、 患者の眼の乱視の量および形式、使用される放射吸収性
液体媒質10のパラメータ、レーザ放射分布の整形装置の
加工性、および本装置の光学系の収差を最小にする要求
に依存して、特定のケースの各個について選択される。
液体媒質10のパラメータ、レーザ放射分布の整形装置の
加工性、および本装置の光学系の収差を最小にする要求
に依存して、特定のケースの各個について選択される。
乱視の外科的治療用の装置は下記のように動作する。
近視性乱視の治療用に適用される場合について、本装置
の機能遂行が、例示的に下記に説明される。
の機能遂行が、例示的に下記に説明される。
普通に知られているように、正常の眼球の角膜表面は回
転放物線面の方程式により表現されることができる。
転放物線面の方程式により表現されることができる。
近視性乱視に罹っている眼の角膜表面は各断面における
頂点において正常の眼の場合よりも小である曲率半径を
もつ楕円状放物線面の方程式により表現される。
頂点において正常の眼の場合よりも小である曲率半径を
もつ楕円状放物線面の方程式により表現される。
近視性乱視の外科的治療のためには、セグメント34（第
５図（ａ），（ｂ））が角膜から除去されるべきであ
り、該セグメントは２個の放物線面、すなわち、楕円状
放物線状の面35および回転放物線面の面36（すなわち正
常の眼の角膜表面）、により境界づけられる。
５図（ａ），（ｂ））が角膜から除去されるべきであ
り、該セグメントは２個の放物線面、すなわち、楕円状
放物線状の面35および回転放物線面の面36（すなわち正
常の眼の角膜表面）、により境界づけられる。
この場合に、角膜表面において除去されるべき角膜セグ
メント34の厚さの変化はレーザビームの軸21上に最大値
をもつ楕円状放物線面の方程式により表現される。相互
に直角の乱視の方向（すなわち最大および最小の眼の屈
折の方向）におけるセグメント34のセクションが第５図
（ａ），（ｂ）に示される。本発明により、本装置の助
けをかりて近視性乱視の治療を行うときにセグメント34
を除去するために、流体媒質10（第１図）の吸収値を考
慮に入れられつつ、主要な方向24および25（第２図）に
収容される角度の大きさが予め計算されるべきである。
次いで、スリーブ19および20を回転することによりレン
ズ８および９が回転させられ、それにより主要な方向24
（第２図）および25により境界づけられる角度が予め推
定された大きさに等しくさせられるべきであり、該角度
の２等分線は乱視の方向の１つと、 すなわち、最大の眼の屈折の方向と整合すべきである。
次いでレーザ装置１（第１図）が付勢されレーザ装置１
から放射されエネルギ密度がレーザビームの断面積にわ
たり均一に分布させられたレーザビーム２は光学的セル
７のレンズ８、放射線吸収性流体媒質10で充填されレン
ズ8,9間に限定された空間、レンズ９、絞り４、および
レンズ５を通過し眼の角膜に到達し、該眼に作用する。
レンズ８および９の内表面が屈曲状のものであるからレ
ーザビーム２の通路を横切っての流体媒質10の層の厚さ
は不均一ありでレーザ放射分布の整形装置７の中心から
周辺へ向うにつれ増大し、流体媒質の層の厚さの最大の
増大の方向および最小の増大の方向が存在し、該最大の
増大の方向は該最小の増大の方向に直角である。したが
って、流体媒質10によるレーザ放射線の吸収の度合い
は、レーザビーム２の中心から周辺へ向って、種々の方
向について相異なる割合で増大する。レーザ放射分布の
整形装置７を通過したレーザビーム37は、出口において
２個の相互に直角の平面に関して対称の不均一のエネル
ギ分布を有し、該レーザビームの形状とパラメータは下
記の事項に依存する。すなわち、 −レンズ８および９の内表面の形状、 −流体媒質10の吸収値であって、 例えば、吸収性ガスの圧力、または液体媒体が用いられ
るときは溶液の濃度により変化する。レーザビーム37の
断面積にわたるエネルギ密度の分布は、レーザビーム２
の軸21に最大値をもつ楕円状放物線面の方程式に密接に
関連した方程式により表現され、近似の度合いはレーザ
ビーム２の周辺から中心へ向って上昇する。
メント34の厚さの変化はレーザビームの軸21上に最大値
をもつ楕円状放物線面の方程式により表現される。相互
に直角の乱視の方向（すなわち最大および最小の眼の屈
折の方向）におけるセグメント34のセクションが第５図
（ａ），（ｂ）に示される。本発明により、本装置の助
けをかりて近視性乱視の治療を行うときにセグメント34
を除去するために、流体媒質10（第１図）の吸収値を考
慮に入れられつつ、主要な方向24および25（第２図）に
収容される角度の大きさが予め計算されるべきである。
次いで、スリーブ19および20を回転することによりレン
ズ８および９が回転させられ、それにより主要な方向24
（第２図）および25により境界づけられる角度が予め推
定された大きさに等しくさせられるべきであり、該角度
の２等分線は乱視の方向の１つと、 すなわち、最大の眼の屈折の方向と整合すべきである。
次いでレーザ装置１（第１図）が付勢されレーザ装置１
から放射されエネルギ密度がレーザビームの断面積にわ
たり均一に分布させられたレーザビーム２は光学的セル
７のレンズ８、放射線吸収性流体媒質10で充填されレン
ズ8,9間に限定された空間、レンズ９、絞り４、および
レンズ５を通過し眼の角膜に到達し、該眼に作用する。
レンズ８および９の内表面が屈曲状のものであるからレ
ーザビーム２の通路を横切っての流体媒質10の層の厚さ
は不均一ありでレーザ放射分布の整形装置７の中心から
周辺へ向うにつれ増大し、流体媒質の層の厚さの最大の
増大の方向および最小の増大の方向が存在し、該最大の
増大の方向は該最小の増大の方向に直角である。したが
って、流体媒質10によるレーザ放射線の吸収の度合い
は、レーザビーム２の中心から周辺へ向って、種々の方
向について相異なる割合で増大する。レーザ放射分布の
整形装置７を通過したレーザビーム37は、出口において
２個の相互に直角の平面に関して対称の不均一のエネル
ギ分布を有し、該レーザビームの形状とパラメータは下
記の事項に依存する。すなわち、 −レンズ８および９の内表面の形状、 −流体媒質10の吸収値であって、 例えば、吸収性ガスの圧力、または液体媒体が用いられ
るときは溶液の濃度により変化する。レーザビーム37の
断面積にわたるエネルギ密度の分布は、レーザビーム２
の軸21に最大値をもつ楕円状放物線面の方程式に密接に
関連した方程式により表現され、近似の度合いはレーザ
ビーム２の周辺から中心へ向って上昇する。
次いでレーザビーム37は絞り４とレンズ５を通過し（レ
ーザビームの発散が小であるときはレンズ５は省略して
もよい）、眼の角膜６に射突し該眼に作用する。
ーザビームの発散が小であるときはレンズ５は省略して
もよい）、眼の角膜６に射突し該眼に作用する。
外科的操作を通じて、放射線吸収性流体媒質10は循環シ
ステムによりレーザ放射分布の整形装置の内部を定常的
に強制貫流させられるが、それはレーザ装置１から放射
される放射線への長時間の露出により媒体10が変質する
ことをおそれるからである。
ステムによりレーザ放射分布の整形装置の内部を定常的
に強制貫流させられるが、それはレーザ装置１から放射
される放射線への長時間の露出により媒体10が変質する
ことをおそれるからである。
生体組織を遠紫外放射線の作用に露出することが該生体
組織の光摩滅（光蒸発）をもたらし、光摩滅させられた
生体組織の厚さが、レーザ放射線エネルギの密度値の或
る範囲内においてエネルギ密度に直接的に比例すること
は普通に知られている知識である。
組織の光摩滅（光蒸発）をもたらし、光摩滅させられた
生体組織の厚さが、レーザ放射線エネルギの密度値の或
る範囲内においてエネルギ密度に直接的に比例すること
は普通に知られている知識である。
レーザビーム37のエネルギ密度の分布は前記したように
ビーム軸上にエネルギ密度の最大値をもつ楕円状放物線
面の方程式により表現されるが、該レーザビーム37と角
膜７の相互作用は、楕円状放物線面と回転放物線面によ
り境界づけられた角膜セグメント（第５図（ａ），
（ｂ））の除去をもたらし、該楕円状放物線面は治療前
の患者の眼の原表面であり、該回転放物線面はレーザ装
置１（第１図）から放射された放射線の作用への露出後
における角膜の表面である。角膜は、近視性乱視が完全
に消滅するまで照射される。
ビーム軸上にエネルギ密度の最大値をもつ楕円状放物線
面の方程式により表現されるが、該レーザビーム37と角
膜７の相互作用は、楕円状放物線面と回転放物線面によ
り境界づけられた角膜セグメント（第５図（ａ），
（ｂ））の除去をもたらし、該楕円状放物線面は治療前
の患者の眼の原表面であり、該回転放物線面はレーザ装
置１（第１図）から放射された放射線の作用への露出後
における角膜の表面である。角膜は、近視性乱視が完全
に消滅するまで照射される。
遠視性乱視に罹っている患者の眼の角膜表面は、各セク
ションにおける頂点における曲率の半径が正常の眼の場
合より大である楕円状放物線面の方程式で表現される。
遠視性乱視の外科的治療のためにはセグメント38（第６
図（ａ），（ｂ））が角膜から除去されるべきであり、
該セグメントは２つの放物線面、すなわち楕円状放物線
面の表面39と回転放物線面（すなわち正常の眼の角膜表
面）、により境界づけられている。遠視性乱視は近視性
乱視について前記したと同様な方法で治療されるが、唯
一の相違点は、レーザビームの断面積にわたり放射線エ
ネルギ密度を分布させるユニット３（第１図）が第２図
に示されるレンズ８および９の具体例を組込むよう選択
されることである。その結果としてレーザ放射分布の整
形装置７の出口におけるレーザビーム37（第１図）は、
エネルギ密度の分布がレーザビーム２の軸21上に最小値
をもつ楕円状放物線面の方程式で表現される。角膜のセ
グメント38を角膜面から摩滅させることに導びくのは、
前記のようなビームと角膜６（第６図（ａ），（ｂ））
の相互作用である。
ションにおける頂点における曲率の半径が正常の眼の場
合より大である楕円状放物線面の方程式で表現される。
遠視性乱視の外科的治療のためにはセグメント38（第６
図（ａ），（ｂ））が角膜から除去されるべきであり、
該セグメントは２つの放物線面、すなわち楕円状放物線
面の表面39と回転放物線面（すなわち正常の眼の角膜表
面）、により境界づけられている。遠視性乱視は近視性
乱視について前記したと同様な方法で治療されるが、唯
一の相違点は、レーザビームの断面積にわたり放射線エ
ネルギ密度を分布させるユニット３（第１図）が第２図
に示されるレンズ８および９の具体例を組込むよう選択
されることである。その結果としてレーザ放射分布の整
形装置７の出口におけるレーザビーム37（第１図）は、
エネルギ密度の分布がレーザビーム２の軸21上に最小値
をもつ楕円状放物線面の方程式で表現される。角膜のセ
グメント38を角膜面から摩滅させることに導びくのは、
前記のようなビームと角膜６（第６図（ａ），（ｂ））
の相互作用である。
近視遠視混合性の乱視に罹っている患者の眼の角膜の表
面は、最大屈折の方向における曲率半径が正常な眼の曲
率半径より小であり最小屈折の方向における曲率半径が
正常な眼の曲率半径より大であるような楕円状放物線面
の方程式で表現される。近視遠視混合性乱視の外科的治
療のためには、セグメント41（第７図（ａ），（ｂ））
が角膜表面から除去されるべきであり、角膜表面にわた
る該セグメントの厚さの変化は双曲線状放物線面の方程
式で表現される。近視遠視混合性乱視は近視性乱視およ
び遠視乱視に関して前記したと同様の方法で治療される
が、唯一の相違点は、レーザビーム２の断面積にわたり
放射エネルギ密度を分布させるユニット３（第１図）
が、第４図に示されるようなレーザ放射分布の整形装置
７のレンズ８および９の具体例を組込んでいることであ
る。その結果として、レーザ放射分布の整形装置の出口
におけるレーザビーム37（第１図）は双曲線状放物線面
の方程式で近似的に表現されるようなエネルギ密度分布
を有する。角膜表面からの角膜セグメント41（第７図
（ａ），（ｂ））の摩滅をもたらすのは、レーザビーム
と角膜６の相互作用である。
面は、最大屈折の方向における曲率半径が正常な眼の曲
率半径より小であり最小屈折の方向における曲率半径が
正常な眼の曲率半径より大であるような楕円状放物線面
の方程式で表現される。近視遠視混合性乱視の外科的治
療のためには、セグメント41（第７図（ａ），（ｂ））
が角膜表面から除去されるべきであり、角膜表面にわた
る該セグメントの厚さの変化は双曲線状放物線面の方程
式で表現される。近視遠視混合性乱視は近視性乱視およ
び遠視乱視に関して前記したと同様の方法で治療される
が、唯一の相違点は、レーザビーム２の断面積にわたり
放射エネルギ密度を分布させるユニット３（第１図）
が、第４図に示されるようなレーザ放射分布の整形装置
７のレンズ８および９の具体例を組込んでいることであ
る。その結果として、レーザ放射分布の整形装置の出口
におけるレーザビーム37（第１図）は双曲線状放物線面
の方程式で近似的に表現されるようなエネルギ密度分布
を有する。角膜表面からの角膜セグメント41（第７図
（ａ），（ｂ））の摩滅をもたらすのは、レーザビーム
と角膜６の相互作用である。
本発明の要点の理解を促進するために、特定の例示的具
体例が下記に示される。
体例が下記に示される。
本発明による装置の具体例の１つの実験的モデルが製作
された。試験用うさぎの眼の屈折を変化させるために、
レーザ装置１から放射される放射線が用いられ、該放射
線の波長はλ＝193nmであり、該放射線は、レーザビー
ムの断面積にわたり均一のエネルギ分布を有するもので
あり、直径6mmの平行のレーザビーム２に成形される。
レーザビーム２はエネルギ密度の分布用のユニット３を
通るが、該ユニット３は望遠鏡レンズとして作られた同
様のレンズ８および９を有し、該ユニットの表面は実効
的に円形状円筒であり、該望遠鏡レンズは光学的石英で
作られ、第４図に示されるように１つはレーザ放射分布
の整形装置７の内方へ向って、他のものはレーザ放射分
布の整形装置７の外方に向って真空密封式に設定され
る。レンズ８および９はステンレス鋼で作られた円筒状
殻体１内で回転可能であるようにスリーブ19および20に
取付けられる。ユニット３は、接続部12および13を通し
て圧力１×10５Paないし３×10６PaをもつＮ２Ｏの強制
的流れを有するシステムに接続される。レーザ装置１か
ら放射される放射線パルスの反復周波数は10Hzであり、
パルスのエネルギは100mJないし300mJである。４匹のう
さぎの８個の眼について、熱凝固が行われまたダイヤモ
ンドのナイフの助けをかりた接線方向の切開が行われる
ことにより、近視遠視混合性乱視が実験的に発生させら
れる。本発明による装置により発生させられるレーザ作
用の結果として、人工的に発生させられた近視遠視混合
性乱視の矯正が、下記の間隔以内で行われた。すなわ
ち、近視性乱視について０ないし３ジオプトリ、 遠視性乱視について０ないし2.5ジオプトリ、 この場合に、作用を受ける領域の角膜表面は平滑であ
る。
された。試験用うさぎの眼の屈折を変化させるために、
レーザ装置１から放射される放射線が用いられ、該放射
線の波長はλ＝193nmであり、該放射線は、レーザビー
ムの断面積にわたり均一のエネルギ分布を有するもので
あり、直径6mmの平行のレーザビーム２に成形される。
レーザビーム２はエネルギ密度の分布用のユニット３を
通るが、該ユニット３は望遠鏡レンズとして作られた同
様のレンズ８および９を有し、該ユニットの表面は実効
的に円形状円筒であり、該望遠鏡レンズは光学的石英で
作られ、第４図に示されるように１つはレーザ放射分布
の整形装置７の内方へ向って、他のものはレーザ放射分
布の整形装置７の外方に向って真空密封式に設定され
る。レンズ８および９はステンレス鋼で作られた円筒状
殻体１内で回転可能であるようにスリーブ19および20に
取付けられる。ユニット３は、接続部12および13を通し
て圧力１×10５Paないし３×10６PaをもつＮ２Ｏの強制
的流れを有するシステムに接続される。レーザ装置１か
ら放射される放射線パルスの反復周波数は10Hzであり、
パルスのエネルギは100mJないし300mJである。４匹のう
さぎの８個の眼について、熱凝固が行われまたダイヤモ
ンドのナイフの助けをかりた接線方向の切開が行われる
ことにより、近視遠視混合性乱視が実験的に発生させら
れる。本発明による装置により発生させられるレーザ作
用の結果として、人工的に発生させられた近視遠視混合
性乱視の矯正が、下記の間隔以内で行われた。すなわ
ち、近視性乱視について０ないし３ジオプトリ、 遠視性乱視について０ないし2.5ジオプトリ、 この場合に、作用を受ける領域の角膜表面は平滑であ
る。
本発明による装置を実際に適用することにより、角膜表
面の予め設定された形状のより高い精度を提供するこ
と、および装置の作動時間を実質的に短縮させることが
可能になる。
面の予め設定された形状のより高い精度を提供するこ
と、および装置の作動時間を実質的に短縮させることが
可能になる。
産業上の利用可能性 本発明による装置は、近視性、遠視性、および近視遠視
混合性乱視の外科的治療における広範囲の適用をねらい
としている。
混合性乱視の外科的治療における広範囲の適用をねらい
としている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イバシナ アルビナ イバノフナ ソビエト連邦，127217，モスコー，ウリツ ァ 800‐レティア モスクビ，デー．８, クバルチーラ 73 (72)発明者 リンニク レオニド フェオドシエビチ ソビエト連邦，127486，モスコー，デグニ ンスカヤ ウリツア デー．17，クバルチ ーラ 36 (72)発明者 ベイリン エフィム ナタノビチ ソビエト連邦，125083，モスコー，ウリツ ァ．ベルフナヤ マスロフカ，デー．21, クバルチーラ 83 (72)発明者 トュリン フラジミル ステパノビチ ソビエト連邦，127486，モスコー，ウリツ ァ．イバナ スサニナ，デー．２，コルプ ス １，クバルチーラ 292 (72)発明者 オルロフ ミハイル ユリエビチ ソビエト連邦，103104，モスコー，ウリツ ァ．マラヤ ブロンナヤ，デー．17 クバ ルチーラ １ (72)発明者 スクボルツォフ イゴル アナトリエビチ ソビエト連邦，195257，レニングラド，プ ロスペクト ナウキ，デー．10，コルプス ２，クバルチーラ 56 (72)発明者 マガラモフ ダビド アガエビチ ソビエト連邦，127247，モスコー，ウリツ ァ 800‐レティア モスクビ，デー．４, コルプス ２，クバルチーラ 321 (72)発明者 ロディオノフ バレリ フラジミロビチ ソビエト連邦，109117，モスコー，ウリツ ァ オクスカヤ，デー．18，コルプス ２，クバルチーラ 21 (72)発明者 エゴロフ フラジミル パフロビチ ソビエト連邦，127591，モスコー，ケラミ チェスキ プロエズド，デー．63，コルプ ス １，クバルチーラ 34 (72)発明者 ゾルキン アナトリ イバノビチ ソビエト連邦，127567，モスコー，ベロゼ ルスカヤ ウリツァ，デー．23，クバルチ ーラ 76
Claims (5)
- 【請求項１】紫外線パルス状レーザ装置（１）、およ
び、レーザビーム（２）の断面積にわたりレーザ放射線
エネルギ密度を分布させるユニット（３）であってレー
ザビーム（２）の進路を横切って配置されるもの、を有
する乱視の外科的治療用の装置において、 レーザ放射線エネルギ密度を分布させるユニット（３）
は実際上、レーザ放射分布の整形装置（７）であり、該
ユニットにおいて、レーザビームの進路を横切って配置
されるレンズ（8,9）は、レーザビーム（２）の軸（2
1）のまわりに回転可能であり、レーザ放射線に対して
透明な材料で作られ、内表面は２次曲線状の円筒状表面
であり、該内表面の主要な方向はレーザビーム（２）の
軸（21）に垂直であり、レーザ放射分布の整形装置
（７）はレーザ放射線を部分的に吸収することができる
流体媒質で充填されている、 ことを特徴とする乱視の外科的治療用の装置。 - 【請求項２】レーザ放射分布の整形装置（７）は貫流式
のものであって放射線吸収性の流体媒質（10）の循環系
と連通しており、該循環系は放射線吸収性流体媒質（1
0）の光学的密度を変化させる手段を具備する、ことを
特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項３】レーザ放射分布の整形装置（７）のレンズ
（8,9）の内表面は放物線状円筒状表面の形状を有し該
放物線状円筒状表面の凸部はレーザ放射分布の整形装置
（７）の内方へ向う面を形成する、ことを特徴とする請
求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項４】レーザ放射分布の整形装置（７）のレンズ
（8,9）の内表面は円形状円筒状表面の形状を有し該円
形状円筒状表面の凸部はレーザ放射分布の整形装置
（７）の外方へ向う面を形成する、ことを特徴とする請
求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項５】レーザ放射分布の整形装置（７）のレンズ
（8,9）の内表面は、双曲線状円筒状表面の形状を有
し、該双曲線状円筒状表面の１つにおけるレーザ放射分
布の整形装置（７）の内方へ向う面を、他の１つにおけ
る凸部はレーザ放射分布の整形装置（７）の外方へ向う
面をそれぞれ形成する、ことを特徴とする請求の範囲第
１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US001,786 | 1987-01-09 | ||
| SU4372348/28 | 1988-01-29 | ||
| SU884372348A SU1637798A1 (ru) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Устройство дл хирургического лечени гиперметропического астигматизма |
| SU4382967/28 | 1988-01-29 | ||
| SU4372284/28 | 1988-01-29 | ||
| SU884382967A SU1637799A1 (ru) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Устройство дл хирургического лечени смешанного астигматизма |
| SU884372284A SU1637797A1 (ru) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Устройство дл хирургического лечени миопического астигматизма |
| PCT/SU1988/000282 WO1989006938A1 (en) | 1988-01-29 | 1988-12-26 | Device for surgical treatment of astigmatism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01503038A JPH01503038A (ja) | 1989-10-19 |
| JPH0661348B2 true JPH0661348B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=27356441
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP89501554A Pending JPH02503157A (ja) | 1988-01-29 | 1988-12-26 | 乱視の外科的治療用の装置 |
| JP1501554A Expired - Lifetime JPH0661348B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-12-26 | 乱視の外科的治療用の装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP89501554A Pending JPH02503157A (ja) | 1988-01-29 | 1988-12-26 | 乱視の外科的治療用の装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH02503157A (ja) |
| DE (1) | DE3891231C2 (ja) |
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