JPH07121267B2 - 目の角膜の曲率を修正するための外科的装置 - Google Patents
目の角膜の曲率を修正するための外科的装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、目の角膜の曲率を修正するための外科的装
置に関するものであり、このような角膜は、生体によっ
て保持されているものか、または、前以て生体から取り
出されたものである。
置に関するものであり、このような角膜は、生体によっ
て保持されているものか、または、前以て生体から取り
出されたものである。
近視、遠視、乱視のような所定の不具合は、角膜の曲率
を修正することによって治療できることが知られてい
る。更に、無水晶体症のような別異の不具合は、前記曲
率を訂正することにより、少なくとも部分的に治療でき
るものである。このことから、角膜の曲率を修正するた
めの方法は、すでに考えられている。
を修正することによって治療できることが知られてい
る。更に、無水晶体症のような別異の不具合は、前記曲
率を訂正することにより、少なくとも部分的に治療でき
るものである。このことから、角膜の曲率を修正するた
めの方法は、すでに考えられている。
このような方法としては、実質的に、次の２個のタイプ
のものがある。即ち、 −第１の方法では、機械的な切除機器の助けによって角
膜から平凸レンズ体を取り出し、このレンズ体を冷凍し
て硬化させ、この硬化されたレンズ体を旋盤によって機
械加工して、様々な厚みをもつ凸面状の形態のゾーンを
該レンズ体から除去するようにされる。機械加工ののち
に、機械加工されたレンズ体は加温され、次いで、その
初めの位置に戻される。このような方法は時間が長くか
かり、費用が多く、患者に外傷が残るものである。更
に、この方法は、近視や遠視のような目の光軸の周囲の
分解能の不具合だけを治療することができるものであっ
て、分解能について対称性のない乱視の治療は不可能で
ある。
のものがある。即ち、 −第１の方法では、機械的な切除機器の助けによって角
膜から平凸レンズ体を取り出し、このレンズ体を冷凍し
て硬化させ、この硬化されたレンズ体を旋盤によって機
械加工して、様々な厚みをもつ凸面状の形態のゾーンを
該レンズ体から除去するようにされる。機械加工ののち
に、機械加工されたレンズ体は加温され、次いで、その
初めの位置に戻される。このような方法は時間が長くか
かり、費用が多く、患者に外傷が残るものである。更
に、この方法は、近視や遠視のような目の光軸の周囲の
分解能の不具合だけを治療することができるものであっ
て、分解能について対称性のない乱視の治療は不可能で
ある。
−第２の方法では、メスまたはレーザ・ビームによっ
て、角膜内で光軸の外側に、放射状のスロットを形成さ
せる処置がとられる。これらのスロットのために、角膜
の切除された部分は平らにされ、結果的に、全体的な曲
率の修正がなされる。第１のタイプの方法に比べて外傷
が残ることは少ないけれども、この第２のタイプの方法
では、角膜に対する必要な乱切のために、粗暴性が残っ
てしまう。更に、この後者の可能性には、限界がある。
て、角膜内で光軸の外側に、放射状のスロットを形成さ
せる処置がとられる。これらのスロットのために、角膜
の切除された部分は平らにされ、結果的に、全体的な曲
率の修正がなされる。第１のタイプの方法に比べて外傷
が残ることは少ないけれども、この第２のタイプの方法
では、角膜に対する必要な乱切のために、粗暴性が残っ
てしまう。更に、この後者の可能性には、限界がある。
更に、1983年９月21日付けの“エクシマ・レーザによる
角膜の外科的治療（Excimer laser surgery of the cor
nea）”なる論文であって、雑誌“米国眼科学ジャーナ
ル（AMERICAN JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY）"1983年12月
号であるVol.96,No.6の第710−715ページに記載されて
いるものにおいて、エクシマ・レーザを使用して角膜物
質を光分解によって除去することが、Stephen L. TROKE
L、R.SRINIVASAN、および、BODIL BRARENによって説明
されている。この論文においては、その波長が0.193μ
ｍに等しい紫外放射線を使用することが推奨されてお
り、また、角膜の曲率を修正するために、前記放射線の
助けによる円形の“しみ（stain）”が前記角膜上に形
成されるが、“その強度が中心から周辺に向けて変化
し、その結果として、より多くの物質が、光分散の関数
として中心部または周辺部のいずれかにおいて除去され
る“旨が詳述されている。角膜の曲率は、このようにし
て除去されるものである。
角膜の外科的治療（Excimer laser surgery of the cor
nea）”なる論文であって、雑誌“米国眼科学ジャーナ
ル（AMERICAN JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY）"1983年12月
号であるVol.96,No.6の第710−715ページに記載されて
いるものにおいて、エクシマ・レーザを使用して角膜物
質を光分解によって除去することが、Stephen L. TROKE
L、R.SRINIVASAN、および、BODIL BRARENによって説明
されている。この論文においては、その波長が0.193μ
ｍに等しい紫外放射線を使用することが推奨されてお
り、また、角膜の曲率を修正するために、前記放射線の
助けによる円形の“しみ（stain）”が前記角膜上に形
成されるが、“その強度が中心から周辺に向けて変化
し、その結果として、より多くの物質が、光分散の関数
として中心部または周辺部のいずれかにおいて除去され
る“旨が詳述されている。角膜の曲率は、このようにし
て除去されるものである。
この後者の方法は特別に有利なものであるけれども、所
望の角膜の曲率に従って光強度を変化させるための手段
を必要とすることから、実施をすることは困難である。
このような手段を技術的に実施することは、不可能では
ないにしても、困難であるものと考えられる。
望の角膜の曲率に従って光強度を変化させるための手段
を必要とすることから、実施をすることは困難である。
このような手段を技術的に実施することは、不可能では
ないにしても、困難であるものと考えられる。
この発明の目的は、これらの既知の方法における欠点を
克服することにある。この発明は、近視、遠視、無水晶
体症および乱視のような様々な不具合を治療するため
に、外傷が残らず、迅速で、しかも容易な態様で角膜の
曲率を修正するための外科的な装置に関するものであ
る。
克服することにある。この発明は、近視、遠視、無水晶
体症および乱視のような様々な不具合を治療するため
に、外傷が残らず、迅速で、しかも容易な態様で角膜の
曲率を修正するための外科的な装置に関するものであ
る。
これらの目的のために、この発明によれば、該外科的な
装置は、放射状に厚みが変化する両凸状の薄片の形態の
ゾーンを目の角膜から切除することにより、該目の角膜
の曲率を少なくとも部分的に修正するためのものであっ
て、角膜物質の光分解を許容するために0.2μ近傍の波
長を有するビームを放出することのできる光源を含んで
おり、同様にして、前記ビームを除去されるべき前記角
膜のゾーン上に指向させ、前記ゾーンの部分上に光りス
ポットを形成させる光学装置が含まれているものであ
る。ここで注目されるべきことは、これには前記光スポ
ットによる走査手段が含まれていて、角膜上の光スポッ
トの領域を進行的に変化させることにより、除去される
べきゾーンの全てが走査され、前記ゾーンの部分は対応
する前記両凸状の厚みが大きければ大きいほど前記ビー
ムに対して長く露光され、逆に前記レンズ状の薄片の厚
みが小さい部分に対応する前記ゾーンは前記ビームに短
く露光されることである。
装置は、放射状に厚みが変化する両凸状の薄片の形態の
ゾーンを目の角膜から切除することにより、該目の角膜
の曲率を少なくとも部分的に修正するためのものであっ
て、角膜物質の光分解を許容するために0.2μ近傍の波
長を有するビームを放出することのできる光源を含んで
おり、同様にして、前記ビームを除去されるべき前記角
膜のゾーン上に指向させ、前記ゾーンの部分上に光りス
ポットを形成させる光学装置が含まれているものであ
る。ここで注目されるべきことは、これには前記光スポ
ットによる走査手段が含まれていて、角膜上の光スポッ
トの領域を進行的に変化させることにより、除去される
べきゾーンの全てが走査され、前記ゾーンの部分は対応
する前記両凸状の厚みが大きければ大きいほど前記ビー
ムに対して長く露光され、逆に前記レンズ状の薄片の厚
みが小さい部分に対応する前記ゾーンは前記ビームに短
く露光されることである。
このやり方においては、光化学的なプロセスによる乱切
をすることなく、特に患者に対する外傷を残すことなく
角膜物質の切除がなされるものであり、レーザ・ビーム
の放射方向の強度を変化させることのできる手段を設計
しなくてもよいものである。
をすることなく、特に患者に対する外傷を残すことなく
角膜物質の切除がなされるものであり、レーザ・ビーム
の放射方向の強度を変化させることのできる手段を設計
しなくてもよいものである。
実際、この発明によれば、除去されるべき大きな厚みに
対応する角膜の部分は、除去されるべき小さい厚みに対
応する同一角膜の部分に比べて、光ビームに対してより
多く露光されるようにされていることから、角膜に対す
る差動的な光化学的切除がなされて、その曲率を修正す
ることができるが、その理由は、厚い部分の方が薄い部
分よりも多くの光エネルギを受け入れるからである。
対応する角膜の部分は、除去されるべき小さい厚みに対
応する同一角膜の部分に比べて、光ビームに対してより
多く露光されるようにされていることから、角膜に対す
る差動的な光化学的切除がなされて、その曲率を修正す
ることができるが、その理由は、厚い部分の方が薄い部
分よりも多くの光エネルギを受け入れるからである。
なお、この差動的な光化学的切除の進行の程度は、前記
光スポットにより除去されるべきゾーンの全てを走査す
ることの進行の程度に依存するものである。
光スポットにより除去されるべきゾーンの全てを走査す
ることの進行の程度に依存するものである。
走査の最大の進行の程度を達成させるため、従って、角
膜の曲率の修正の正確さの最大の進行の程度を達成させ
るため、この発明によれば、実質的に、２個の走査モー
ドが提供される。
膜の曲率の修正の正確さの最大の進行の程度を達成させ
るため、この発明によれば、実質的に、２個の走査モー
ドが提供される。
１−第１のモードによれば、光スポットは目の光軸上に
定常的に集中されており、この発明による装置には、角
膜上のこのスポットの領域を前進的に変化させるための
走査手段が含まれている。このモードは全ての治療に対
して実際に適用されるものである。実際には： ａ）近視の治療−角膜の曲率を減少させることによって
修正することができる−においては、その周辺部に比べ
てその中心部（目の光軸の近傍）の方が厚くされている
レンズ状の薄片の切除をすることが必要とされる。その
ため、この場合には、角膜によって受け入れられた光エ
ネルギの密度は、中心部から周辺部に向けて減少し、ま
たは、周辺部から中心部に向けて増大しなければならな
い。
定常的に集中されており、この発明による装置には、角
膜上のこのスポットの領域を前進的に変化させるための
走査手段が含まれている。このモードは全ての治療に対
して実際に適用されるものである。実際には： ａ）近視の治療−角膜の曲率を減少させることによって
修正することができる−においては、その周辺部に比べ
てその中心部（目の光軸の近傍）の方が厚くされている
レンズ状の薄片の切除をすることが必要とされる。その
ため、この場合には、角膜によって受け入れられた光エ
ネルギの密度は、中心部から周辺部に向けて減少し、ま
たは、周辺部から中心部に向けて増大しなければならな
い。
この目的のために、この発明による装置における光学装
置は円形の光スポットを角膜上に形成させ、また、前記
走査手段は、前記スポットの領域を、小さい中心のスポ
ットから除去されるべきゾーンの全体的な領域へと前進
的に変化させ、または、その逆の変化をさせる。前記ス
ポットの領域が拡大するように変化したとき、即ち、中
心部から周辺部に向けて変化したときには、中心部から
移行するにつれて光ビームに対する露光時間が減少す
る。これに対して、除去されるべきゾーンの走査が周辺
部から中心部に向けてなされたときには、中心部に向け
て移行するにつれて光ビームに対する露光時間が増大す
る。言うまでもなく、いずれの場合においても、露光時
間の変化は、所望の曲率の変化を妨害しないように調整
される。
置は円形の光スポットを角膜上に形成させ、また、前記
走査手段は、前記スポットの領域を、小さい中心のスポ
ットから除去されるべきゾーンの全体的な領域へと前進
的に変化させ、または、その逆の変化をさせる。前記ス
ポットの領域が拡大するように変化したとき、即ち、中
心部から周辺部に向けて変化したときには、中心部から
移行するにつれて光ビームに対する露光時間が減少す
る。これに対して、除去されるべきゾーンの走査が周辺
部から中心部に向けてなされたときには、中心部に向け
て移行するにつれて光ビームに対する露光時間が増大す
る。言うまでもなく、いずれの場合においても、露光時
間の変化は、所望の曲率の変化を妨害しないように調整
される。
ｂ）遠視および無水晶体の治療−角膜の曲率を増大する
ことによって修正することができる−においては、その
中心部（光軸の近傍）に比べて周辺部の方が厚い薄片の
切除をすることが必要とされる。そのため、この場合に
は、角膜によって受け入れられる光エネルギの密度は、
中心部から周辺部に向けて増大するか、または、周辺部
から中心部に向けて減少しなければならない。
ことによって修正することができる−においては、その
中心部（光軸の近傍）に比べて周辺部の方が厚い薄片の
切除をすることが必要とされる。そのため、この場合に
は、角膜によって受け入れられる光エネルギの密度は、
中心部から周辺部に向けて増大するか、または、周辺部
から中心部に向けて減少しなければならない。
この目的のために、この発明による装置における光学装
置は環状の光スポットを角膜上に形成し、また、前記走
査手段は前記スポットの領域を前進的に変化させて、少
なくともその内径を変化させるようにする。言うまでも
なく、環状のスポットの領域におけるこのような変化
は、外形についての所望の修正がなされるように調整さ
れる。これは、拡大および縮小の双方において有効なも
のである。
置は環状の光スポットを角膜上に形成し、また、前記走
査手段は前記スポットの領域を前進的に変化させて、少
なくともその内径を変化させるようにする。言うまでも
なく、環状のスポットの領域におけるこのような変化
は、外形についての所望の修正がなされるように調整さ
れる。これは、拡大および縮小の双方において有効なも
のである。
ｃ）乱視（２個の相異なる平面内の角膜の相異なる曲率
半径による）の治療においては、光軸を通る特定の子午
線上の平面に沿った曲率の修正をすることが必要とされ
る。かくして、この場合には、この発明による装置にお
ける光学装置は、その大きい直線状の側面部が前記特定
の子午線に対して直交している細長くされた光スポット
を角膜上に形成し、また、前記走査手段は前記スポット
の領域を前進的に変化させて、少なくとも、その小さい
側面部の長さを変化させる。
半径による）の治療においては、光軸を通る特定の子午
線上の平面に沿った曲率の修正をすることが必要とされ
る。かくして、この場合には、この発明による装置にお
ける光学装置は、その大きい直線状の側面部が前記特定
の子午線に対して直交している細長くされた光スポット
を角膜上に形成し、また、前記走査手段は前記スポット
の領域を前進的に変化させて、少なくとも、その小さい
側面部の長さを変化させる。
領域の変化は増大または減少からもたらされるものであ
り、この時点から、このような変化は（時間の関数とし
て）曲率の所望の修正を角膜に対して伝えるようにされ
る。
り、この時点から、このような変化は（時間の関数とし
て）曲率の所望の修正を角膜に対して伝えるようにされ
る。
２−この発明の装置による曲率を修正する第２のモード
によれば、これには、前記スポットが複数個の連続的な
場所を占めるようにするための走査手段が含まれ、前記
スポットは、この場合には、例えば長方形のような、直
線のセグメントによって規定される簡単な幾何学的形状
を呈しており、これらの場所の一つにおけるスポットの
保持時間は、その場所において除去されるべき角膜物質
の厚みに依存している。
によれば、これには、前記スポットが複数個の連続的な
場所を占めるようにするための走査手段が含まれ、前記
スポットは、この場合には、例えば長方形のような、直
線のセグメントによって規定される簡単な幾何学的形状
を呈しており、これらの場所の一つにおけるスポットの
保持時間は、その場所において除去されるべき角膜物質
の厚みに依存している。
この場合、除去されるべき全体的なゾーンは、前記スポ
ットの特別に簡単な幾何学的形状のために、その併置に
よって容易にカバーされる。
ットの特別に簡単な幾何学的形状のために、その併置に
よって容易にカバーされる。
従って、この発明によって曲率を修正する第２のモード
は、乱視の修正のためには特に好適なものであって、当
該目的のために前述された第１のモードを変形したもの
である。また、前記スポットが除去されるべきゾーンの
幅の全てをカバーしているとき、および、この幅に直交
する方向において、前記走査手段が前記スポットをそれ
自体に並列にしているときには、併置の処理を容易にす
るためには有利なものである。
は、乱視の修正のためには特に好適なものであって、当
該目的のために前述された第１のモードを変形したもの
である。また、前記スポットが除去されるべきゾーンの
幅の全てをカバーしているとき、および、この幅に直交
する方向において、前記走査手段が前記スポットをそれ
自体に並列にしているときには、併置の処理を容易にす
るためには有利なものである。
この発明の装置における曲率を修正するモードがどれで
あっても、言うまでもなく、時間の関数として走査手段
を機能させることは、所望の修正された曲率にすること
のできる法則に従うものである。
あっても、言うまでもなく、時間の関数として走査手段
を機能させることは、所望の修正された曲率にすること
のできる法則に従うものである。
この発明による外科的装置の好適な実施例において、前
記走査手段に含まれているものは、少なくとも１個のス
クリーンまたはダイアフラム、および、前記光学装置と
少なくとも１個の前記スクリーンまたはダイアフラムと
の間の相対変位をさせるための変位手段であり、この相
対変位の速度は、除去されるべき前記薄片の厚みの放射
方向の変化に対応している。場合によっては、この相対
変位の方向は、前記ビームに平行していたり、横切って
いたりする。
記走査手段に含まれているものは、少なくとも１個のス
クリーンまたはダイアフラム、および、前記光学装置と
少なくとも１個の前記スクリーンまたはダイアフラムと
の間の相対変位をさせるための変位手段であり、この相
対変位の速度は、除去されるべき前記薄片の厚みの放射
方向の変化に対応している。場合によっては、この相対
変位の方向は、前記ビームに平行していたり、横切って
いたりする。
前記光学装置および前記スクリーンおよび／またはダイ
アフラムは、光学台上に好適に搭載されている。
アフラムは、光学台上に好適に搭載されている。
かくして、近視を治療するためには、この発明による装
置には： −固定ダイアフラムと、前記ダイアフラムから発するビ
ームを受け入れる可動の光学装置；または、 −第１の固定ダイアフラム、前記第１のダイアフラムか
ら発するビームを受け入れる同様な固定光学装置、およ
び、前記光学装置に関して該第１のものと反対側に配置
された第２の可動ダイアフラム； のいずれかが含まれている。
置には： −固定ダイアフラムと、前記ダイアフラムから発するビ
ームを受け入れる可動の光学装置；または、 −第１の固定ダイアフラム、前記第１のダイアフラムか
ら発するビームを受け入れる同様な固定光学装置、およ
び、前記光学装置に関して該第１のものと反対側に配置
された第２の可動ダイアフラム； のいずれかが含まれている。
同様にして、遠視および無水晶体症を治療するために
は、この発明による装置には： −固定ダイアフラム、前記ダイアフラムから発するビー
ムを受け入れる可動光学装置およびスクリーンであっ
て、このスクリーンは前記光学装置と共に迅速に変位
し、それを通過するビームの中心部分をおおいかくすも
の； −固定ダイアフラム、前記ダイアフラムから発するビー
ムを受け入れる同様な固定光学装置および可動スクリー
ンであって、前記光学装置をさせる通過するビームの中
心部分をおおいかくすもの； のいずれかが含まれている。
は、この発明による装置には： −固定ダイアフラム、前記ダイアフラムから発するビー
ムを受け入れる可動光学装置およびスクリーンであっ
て、このスクリーンは前記光学装置と共に迅速に変位
し、それを通過するビームの中心部分をおおいかくすも
の； −固定ダイアフラム、前記ダイアフラムから発するビー
ムを受け入れる同様な固定光学装置および可動スクリー
ンであって、前記光学装置をさせる通過するビームの中
心部分をおおいかくすもの； のいずれかが含まれている。
乱視を治療するためには、この発明による装置には、固
定ダイアフラム、同様な固定光学装置およびスロットの
貫通した可動スクリーンが含まれている。このスロット
は前記スクリーンの変位方向を横切るようにされてお
り、前記スクリーンはそれ自体に対して平行にされる
か、自己平面内にあるように配置されれことができる。
この場合には、この装置に有利に含まれているものは、
前記可動スクリーンの平面内の前記スロットの方位を調
整するための手段である。
定ダイアフラム、同様な固定光学装置およびスロットの
貫通した可動スクリーンが含まれている。このスロット
は前記スクリーンの変位方向を横切るようにされてお
り、前記スクリーンはそれ自体に対して平行にされる
か、自己平面内にあるように配置されれことができる。
この場合には、この装置に有利に含まれているものは、
前記可動スクリーンの平面内の前記スロットの方位を調
整するための手段である。
自動的な外科的装置を得るためには、除去されるべき前
記薄片に対する厚みの所望の放射方向の変化の関数とし
て、前記光源および前記走査手段を制御するための電子
計算機を設けるころが有利である。この場合、該装置に
更に含まれているものは、角膜の曲率の修正に従うこ
と、および、その計測値を前記計算機に伝えることので
きる角膜計である。前記角膜に対する切除用のビームを
容易に整列させるために、例えばヘリウム・ネオン型の
ような、補助的なレーザ発生器も設けられている。
記薄片に対する厚みの所望の放射方向の変化の関数とし
て、前記光源および前記走査手段を制御するための電子
計算機を設けるころが有利である。この場合、該装置に
更に含まれているものは、角膜の曲率の修正に従うこ
と、および、その計測値を前記計算機に伝えることので
きる角膜計である。前記角膜に対する切除用のビームを
容易に整列させるために、例えばヘリウム・ネオン型の
ような、補助的なレーザ発生器も設けられている。
添付されている図面は、この発明がどのようにして実施
されるかを明らかに示すものである。これらの図面にお
いて、同一の参照記号は同様な要素を指示するものであ
る。
されるかを明らかに示すものである。これらの図面にお
いて、同一の参照記号は同様な要素を指示するものであ
る。
第１図および第２図は、近視の治療の場合に機能するこ
の発明の装置による原理の概略的な例示図であって、そ
れぞれに、軸方向および正面方向の図である。
の発明の装置による原理の概略的な例示図であって、そ
れぞれに、軸方向および正面方向の図である。
第３図および第４図は、近視の治療が意図されていると
きの、この発明による装置の部分についての２個の実施
例を示す図である。
きの、この発明による装置の部分についての２個の実施
例を示す図である。
第５図および第６図は、遠視および無水晶体症の場合に
機能するこの発明の装置による原理の概略的な例示図で
あって、それぞれに、軸方向および正面方向の図であ
る。
機能するこの発明の装置による原理の概略的な例示図で
あって、それぞれに、軸方向および正面方向の図であ
る。
第７図および第８図は、遠視および無水晶体症の治療が
意図されているときの、この発明による装置の部分につ
いての２個の実施例を示す図である。
意図されているときの、この発明による装置の部分につ
いての２個の実施例を示す図である。
第９図は、乱視の治療が意図されているときの、この発
明による装置の部分についての実施例の概略図である。
明による装置の部分についての実施例の概略図である。
第10図は、乱視の治療が意図されているときの、この発
明による装置の部分についての別異の変形された実施例
の概略図である。
明による装置の部分についての別異の変形された実施例
の概略図である。
第11図および第12図は、それぞれに、第９図および第10
図の実施例の機能の果たし方の概略図である。
図の実施例の機能の果たし方の概略図である。
第13図は、この発明による装置の全体的なブロック図で
ある。
ある。
第１図および第２図には、近視の治療の場合の、この発
明による装置が機能する原理が例示されている。
明による装置が機能する原理が例示されている。
これらの図面には、それぞれに、近視眼の角膜１が、軸
方向および正面方向で概略的に示されている。
方向および正面方向で概略的に示されている。
既知の態様においては、このような欠陥は、円形レンズ
の形状の薄片２を除去することにより、前記曲率を減少
させるようにして外科的に修正できるものであることが
知られている。
の形状の薄片２を除去することにより、前記曲率を減少
させるようにして外科的に修正できるものであることが
知られている。
このレンズ状の薄片２は、目の光軸Ｘ−Ｘ上に集中して
おり、その中心部において最大の厚みemを呈している。
この厚みは、軸Ｘ−Ｘに対する放射状の距離の関数とし
て、その周辺部３に向けて減少している。
おり、その中心部において最大の厚みemを呈している。
この厚みは、軸Ｘ−Ｘに対する放射状の距離の関数とし
て、その周辺部３に向けて減少している。
前記薄片２の厚みｅの進行性の程度は、放射状の距離Ｒ
の変化の関数として、曲率の所望の修正によって規定さ
れる。
の変化の関数として、曲率の所望の修正によって規定さ
れる。
この発明によれば、前記所望の放射状の関数として所望
される厚みの変化の法則性ｅ（Ｒ）を呈する薄片２の切
除をするために、円形の区分を有する光ビーム４が用い
られるが、その波長は高々0.2μｍの程度であり、その
方向を横切って一定のエネルギ密度を示している。光ビ
ーム４は角膜１上に向けられて、光軸Ｘ−Ｘ上で集中さ
れている。
される厚みの変化の法則性ｅ（Ｒ）を呈する薄片２の切
除をするために、円形の区分を有する光ビーム４が用い
られるが、その波長は高々0.2μｍの程度であり、その
方向を横切って一定のエネルギ密度を示している。光ビ
ーム４は角膜１上に向けられて、光軸Ｘ−Ｘ上で集中さ
れている。
第３図および第４図に関連して説明されるように、角膜
１上の前記ビームによって形成されるスポットの半径ｒ
は、時間ｔの関数として、所望の法則ｅ（Ｒ）を満たす
ことができるようにして変化される。即ち、前記スポッ
トの半径の各値０、・・、r1、・・、r2、・・、rmに対
して、角膜の除去の深さが得られるが、これらは前記薄
片２の厚みem、・・、e1、・・、e2、・・、０に対応し
ている。
１上の前記ビームによって形成されるスポットの半径ｒ
は、時間ｔの関数として、所望の法則ｅ（Ｒ）を満たす
ことができるようにして変化される。即ち、前記スポッ
トの半径の各値０、・・、r1、・・、r2、・・、rmに対
して、角膜の除去の深さが得られるが、これらは前記薄
片２の厚みem、・・、e1、・・、e2、・・、０に対応し
ている。
言うまでもなく、時間ｔの関数としての半径ｒの変動ｒ
（ｔ）は、半径ｒの最大値rmから０に向けてなされる
か、または、０から最大値rmに向けてなされる。かくし
て、この発明によれば、所望の法則ｅ（Ｒ）を得るため
に、円形の光スポットを角膜１上に形成し、このスポッ
トの半径を時間の関数として変化させることにより、薄
片２の所望の切除が達成される。
（ｔ）は、半径ｒの最大値rmから０に向けてなされる
か、または、０から最大値rmに向けてなされる。かくし
て、この発明によれば、所望の法則ｅ（Ｒ）を得るため
に、円形の光スポットを角膜１上に形成し、このスポッ
トの半径を時間の関数として変化させることにより、薄
片２の所望の切除が達成される。
近視の治療のために適当である。このような可変直径の
光スポットを得るためには、第３図および第４図に概略
的に示されているような手段が用いられる。
光スポットを得るためには、第３図および第４図に概略
的に示されているような手段が用いられる。
第３図に示されている手段５には光学台６が含まれてお
り、この光学台６は駆動手段８の動作の下にキャリッジ
７に沿って双方向（矢印Ｆ）に移動することができる。
駆動手段８には、例えば電動モータ９が含まれており、
これは、前記キャリッジ７に接続されたナット11として
協同して、ウオームねじ10を回転的に駆動するものであ
る。
り、この光学台６は駆動手段８の動作の下にキャリッジ
７に沿って双方向（矢印Ｆ）に移動することができる。
駆動手段８には、例えば電動モータ９が含まれており、
これは、前記キャリッジ７に接続されたナット11として
協同して、ウオームねじ10を回転的に駆動するものであ
る。
キャリッジ７は、レンズ12の形式で示されている光学装
置を支持しているが、このレンズ12は、光ビーム４を発
生させて、角膜１上に光スポットを形成させることがで
きるものである。キャリッジ７のために、レンズ12の位
置を変化させることにより前記角膜上の前記スポットの
半径が変化され、手段８の動作による台６に沿ったキャ
リッジ７の変化速度をモニタすることは、変動ｒ（ｔ）
の法則、従って、法則ｅ（Ｒ）をモニタすることによっ
て可能にされる。
置を支持しているが、このレンズ12は、光ビーム４を発
生させて、角膜１上に光スポットを形成させることがで
きるものである。キャリッジ７のために、レンズ12の位
置を変化させることにより前記角膜上の前記スポットの
半径が変化され、手段８の動作による台６に沿ったキャ
リッジ７の変化速度をモニタすることは、変動ｒ（ｔ）
の法則、従って、法則ｅ（Ｒ）をモニタすることによっ
て可能にされる。
固定ダイアフラム13は、円形の区分を有する均質で平行
な光ビーム27をレンズ12に向けて伝えることができるも
のであり、ここからビーム４が発せられる。
な光ビーム27をレンズ12に向けて伝えることができるも
のであり、ここからビーム４が発せられる。
第４図に示されている変形の実施例においては、レンズ
12は台６上に永久的に搭載されている。一方、付加的な
円形のダイアフラム15設けられて、キャリッジ７上に搭
載されている。手段８を付勢することにより、ダイアフ
ラム15は台６に沿って変位し、その結果としてビーム４
によって角膜１上に形成されるスポットの寸法が変化さ
れる。
12は台６上に永久的に搭載されている。一方、付加的な
円形のダイアフラム15設けられて、キャリッジ７上に搭
載されている。手段８を付勢することにより、ダイアフ
ラム15は台６に沿って変位し、その結果としてビーム４
によって角膜１上に形成されるスポットの寸法が変化さ
れる。
ここで第５図および第６図を参照して、遠視および無水
晶体症のために、この発明の装置が機能する原理につい
て説明される。この場合、このような欠点は、その端部
に比べて中心部における厚みが少ない凹凸レンズの形式
の薄片16を外科的に除去することにより、角膜の曲率を
局部的に増大させるようにして修正することができる。
晶体症のために、この発明の装置が機能する原理につい
て説明される。この場合、このような欠点は、その端部
に比べて中心部における厚みが少ない凹凸レンズの形式
の薄片16を外科的に除去することにより、角膜の曲率を
局部的に増大させるようにして修正することができる。
薄片16は目の光軸Ｘ−Ｘ上に集中されていて、その厚み
は周辺部17に向けて増大されている。
は周辺部17に向けて増大されている。
第１図および第２図を参照して説明されたことと同様に
して、放射状の方向Ｒに平行して前記薄片16の厚みの変
化の法則を守るために、光ビーム４の助けによって角膜
１上に環状のスポットを形成して、時間の関数として前
記スポットの内径を変化させることにより、薄片16の切
除を行うことができる。
して、放射状の方向Ｒに平行して前記薄片16の厚みの変
化の法則を守るために、光ビーム４の助けによって角膜
１上に環状のスポットを形成して、時間の関数として前
記スポットの内径を変化させることにより、薄片16の切
除を行うことができる。
この場合には、近視の治療に対して述べられたこととは
反対に、ビームに対する露光時間は、その１個が光軸Ｘ
−Ｘから離れるまで持続しなければならない。第５図お
よび第６図に例示されているプロセスを実施するために
は、第７図または第８図における手段18および19のいず
れかが使用される。
反対に、ビームに対する露光時間は、その１個が光軸Ｘ
−Ｘから離れるまで持続しなければならない。第５図お
よび第６図に例示されているプロセスを実施するために
は、第７図または第８図における手段18および19のいず
れかが使用される。
レンズ12の中心部が円形の中心スクリーン20によってお
おいかくされていることを除き、手段18は第３図の手段
５と同様なものである。このために、駆動手段８がレン
ズ12を台６に沿って変位させると、前記角膜１の中心部
上で前記スクリーン20によって形成された陰の寸法の変
化がもたらせることになる。
おいかくされていることを除き、手段18は第３図の手段
５と同様なものである。このために、駆動手段８がレン
ズ12を台６に沿って変位させると、前記角膜１の中心部
上で前記スクリーン20によって形成された陰の寸法の変
化がもたらせることになる。
（手段８の制御により）台６に沿う組み立て体12、20の
変位速度を調整することにより、ビーム４に対する角膜
１の露光時間は、所望の外形の薄片16の切除を行うため
に、放射状の距離の関数として調整される。
変位速度を調整することにより、ビーム４に対する角膜
１の露光時間は、所望の外形の薄片16の切除を行うため
に、放射状の距離の関数として調整される。
キャリッジ７上に搭載されているダイアフラム15に関す
ることを除いて第４図の手段14と同様な手段19を使用す
ることにより、同様なけっかが得られる。このダイアフ
ラム15は、ビーム４の中心部をおおいかくす円形のスク
リーン21によって置換される。そして、キャリッジ７の
変位により、角膜１の中心部上に前記スクリーン21によ
って形成された陰の領域の変動が生じる。
ることを除いて第４図の手段14と同様な手段19を使用す
ることにより、同様なけっかが得られる。このダイアフ
ラム15は、ビーム４の中心部をおおいかくす円形のスク
リーン21によって置換される。そして、キャリッジ７の
変位により、角膜１の中心部上に前記スクリーン21によ
って形成された陰の領域の変動が生じる。
第９図には、乱視を修正するための、この発明による手
段22が、透視図的に、部分的かつ概略的に示されてい
る。円形のダイアフラム15が直線状のスロット24が通さ
れたスクリーン23によって置換されていることを除き、
この手段22は第４図の手段14と同様なものである。、こ
の直線状のスロット24は、ある所定の方向25と直交して
いる。
段22が、透視図的に、部分的かつ概略的に示されてい
る。円形のダイアフラム15が直線状のスロット24が通さ
れたスクリーン23によって置換されていることを除き、
この手段22は第４図の手段14と同様なものである。、こ
の直線状のスロット24は、ある所定の方向25と直交して
いる。
かくして、第11図に示されているように、伸長された光
スポット26が角膜上に形成されており、この光スポット
の多くの側面部は直線状をなして、前記所定の方向25と
直交している。そして、この方向は、曲率の修正がなさ
れるべき目の子午線の輪郭に対応している。横方向にお
いては、スポット26は、ダイアフラム13によって規定さ
れる円形の線41の対応する部分によって限定されてい
る。
スポット26が角膜上に形成されており、この光スポット
の多くの側面部は直線状をなして、前記所定の方向25と
直交している。そして、この方向は、曲率の修正がなさ
れるべき目の子午線の輪郭に対応している。横方向にお
いては、スポット26は、ダイアフラム13によって規定さ
れる円形の線41の対応する部分によって限定されてい
る。
（手段８ないし11−第９図には示されていない−の動作
の下に）台６に沿うキャリッジ７およびスクリーン23の
変位の間に、角膜１上のスポット26の面積は前記変位の
方向の関数として増大および／または減少し、所望の修
正に対応する薄片の切除をすることが可能になる。
の下に）台６に沿うキャリッジ７およびスクリーン23の
変位の間に、角膜１上のスポット26の面積は前記変位の
方向の関数として増大および／または減少し、所望の修
正に対応する薄片の切除をすることが可能になる。
第３、４、７、８および９図に関して示され、説明され
ている手段５、14、18、19および22は、光スポットの面
積の変動によって角膜１を走査するものである。しかし
ながら、このような走査は、走査と平行する寸法が一定
にされているスポットを走査することによっても行なわ
れる。
ている手段５、14、18、19および22は、光スポットの面
積の変動によって角膜１を走査するものである。しかし
ながら、このような走査は、走査と平行する寸法が一定
にされているスポットを走査することによっても行なわ
れる。
例えば、第10図には、この発明による手段の変形が示さ
れている。この場合、スクリーン23は制御可能な手段上
に搭載されていて、この平面内で変位できるようにされ
ている。この場合、除去されるべき角膜１のゾーンを走
査することは、第12図に示されているように、複数個の
連続的な場所28・１、・・・、28・ｎに、前記角膜上の
スロット24によって形成された光スポット28を与えるこ
とによって行なわれる。言うまでもなく、その場所28・
１ないし28・ｎの各々におけるスポット28の保持時間
は、対応する場所の部位において除去されるべき角膜物
質の厚みに依存するものである。
れている。この場合、スクリーン23は制御可能な手段上
に搭載されていて、この平面内で変位できるようにされ
ている。この場合、除去されるべき角膜１のゾーンを走
査することは、第12図に示されているように、複数個の
連続的な場所28・１、・・・、28・ｎに、前記角膜上の
スロット24によって形成された光スポット28を与えるこ
とによって行なわれる。言うまでもなく、その場所28・
１ないし28・ｎの各々におけるスポット28の保持時間
は、対応する場所の部位において除去されるべき角膜物
質の厚みに依存するものである。
第10図の手段29においては、スクリーン23は、その平面
内で移動するだけではなく、その支持体30の関節手段31
のために、スロット24の方向が調整可能なように方位が
定められることが注意されるべきである。
内で移動するだけではなく、その支持体30の関節手段31
のために、スロット24の方向が調整可能なように方位が
定められることが注意されるべきである。
第13図には、この発明による自動装置が示されている。
この装置に含まれているものは： −その波長が高々0.2μｍである均質の光ビーム27を放
出するすることのできる光源31であって、例えば、アル
ゴン・フッ素混合形式のエクシマ・レーザ発生器； −ダイアフラム13の通過後に角膜１に向けて前記光ビー
ムを指向させる装置32であって、これを走査するための
手段を含んでいるもの；装置32は、前述された手段５、
14、18、19、22、29のいずれか、または、同様な手段で
よい； −前記装置を機能させるプロセスの制御、特に手段32
（特に起動手段８）の制御をするようにされる電子計算
機34; −半透明のミラー36と関連され、ビーム４のパルスのエ
ネルギに関する情報を計算機34に供給するようにされた
光検知器35; −角膜１の曲率を実時間で計測し、その計測値を計算機
34に伝送するための自動角膜計； −角膜１上でビーム４の正確な位置決めを許容する、例
えばヘリウム・ネオン形式の整列レーザ； −源31を制御するための手段39であって、それ自体は計
算機34によって制御されるもの；および −手術をしている間は外科医による角膜１の観察が可能
にされるスロット付きのランプ； である。
出するすることのできる光源31であって、例えば、アル
ゴン・フッ素混合形式のエクシマ・レーザ発生器； −ダイアフラム13の通過後に角膜１に向けて前記光ビー
ムを指向させる装置32であって、これを走査するための
手段を含んでいるもの；装置32は、前述された手段５、
14、18、19、22、29のいずれか、または、同様な手段で
よい； −前記装置を機能させるプロセスの制御、特に手段32
（特に起動手段８）の制御をするようにされる電子計算
機34; −半透明のミラー36と関連され、ビーム４のパルスのエ
ネルギに関する情報を計算機34に供給するようにされた
光検知器35; −角膜１の曲率を実時間で計測し、その計測値を計算機
34に伝送するための自動角膜計； −角膜１上でビーム４の正確な位置決めを許容する、例
えばヘリウム・ネオン形式の整列レーザ； −源31を制御するための手段39であって、それ自体は計
算機34によって制御されるもの；および −手術をしている間は外科医による角膜１の観察が可能
にされるスロット付きのランプ； である。
計算機34は、角膜１から除去されるべき薄片に対する所
望の厚みの変動の法則性の関数として手段32を制御する
ようにプログラムされており、また、角膜計37および光
検知器35によって供給される情報を考えに入れて、対応
するシーケンスの動作が実行される。必要な場合には、
手段39には自動的な緊急時の局所的な手段が含まれてい
る。
望の厚みの変動の法則性の関数として手段32を制御する
ようにプログラムされており、また、角膜計37および光
検知器35によって供給される情報を考えに入れて、対応
するシーケンスの動作が実行される。必要な場合には、
手段39には自動的な緊急時の局所的な手段が含まれてい
る。
フロントページの続き (72)発明者 アルネオドー、ジヤツク フランス国、06000 ニース、アヴニユ ー・ブラウン・セカール ７ (72)発明者 ボテイノー、ジヤン フランス国、06100 ニース、アヴニユ ー・シヤトーブリアン ５ (72)発明者 クロザフオン、フイリツプ フランス国、06000 ニース、プロムナ ド・デ・ザングレ 55 (72)発明者 ムーラン、ジエラール フランス国、06000 ニース、アヴニユ ー・マレシヤル・リオーテイ 167 (56)参考文献 特開 昭60−119935（ＪＰ，Ａ) 米国特許3769963（ＵＳ，Ａ) 米国特許4461294（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開111060（ＥＰ，Ａ)
Claims (21)
- 【請求項１】放射状に厚みが変化するレンズ状の薄片
（２、16）形式のゾーンを切除することによる目の角膜
（１）の曲率を少なくとも部分的に修正するための外科
的な装置であって、 角膜物質の光分解を許容するために、その波長が0.2μ
ｍ近傍のビームを放出することのできる光源（31）と、 除去されるべき角膜の前記ゾーン上に前記ビームを指向
させて、前記ゾーンの部分上に光スポットを形成させる
光学装置（12）と を備えた目の角膜の曲率を修正するための外科的装置に
おいて、 角膜上の前記光スポットの領域を進行的に変化させるこ
とにより、除去されるべき前記ゾーンの全てを前記光ス
ポットによって走査するための手段（８、13、15、20、
21、23）を含み、 前記レンズ状の薄片の厚みが大きい部分に対応する前記
ゾーンは前記ビームに長く露光され、逆に前記レンズ状
の薄片の厚みが小さい部分に対応する前記ゾーンは前記
ビームに短く露光されることを特徴とする目の角膜の曲
率を修正するための外科的装置。 - 【請求項２】前記光学装置（12）は目の光軸上に定常的
に集中された光スポットを角膜上に形成していることを
特徴とする請求の範囲第１項記載の目の角膜の曲率を修
正するための外科的装置。 - 【請求項３】前記光スポットが複数個の相異なる連続的
な場所を占有するようにさせるための走査手段（23、3
0）を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項記
載の目の角膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項４】前記光スポットは円形状のものであること
を特徴とする請求の範囲第２項または第３項記載の目の
角膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項５】前記光スポットは環状のものであることを
特徴とする請求の範囲第２項または第３項記載の目の角
膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項６】前記光スポットは実質的に方形状のもので
あることを特徴とする請求の範囲第２項または第３項記
載の目の角膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項７】前記光スポットの相異なる連続的な場所
（28.1ないし28.n）は、除去されるべきゾーンの全てを
併置することによってカバーすることを特徴とする請求
の範囲第３項記載の目の角膜の曲率を修正するための外
科的装置。 - 【請求項８】前記光スポットは除去されるべきゾーンの
全幅をカバーし、前記走査手段はこの光スポットをそれ
自体には平行で、この幅とは直交する方向に変位させる
ことを特徴とする請求の範囲第３項または第６項記載の
目の角膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項９】前記走査手段は、少なくとも１個の前記ス
クリーンまたはダイアフラム（13、15、20、21、23）、
および、前記光学装置（12）と少なくとも１個の前記ス
クリーンまたはダイアフラムとの間で相対的な変位を生
じさせるための変位手段（８、30）を含み、この相対的
な変位の速度は除去されるべき前記薄片（２、16）の厚
みの変化に対応していることを特徴とする請求の範囲第
１項ないし第８項のいずれか１項に記載の目の角膜の曲
率を修正するための外科的装置。 - 【請求項１０】前記変位手段（８）は前記ビーム（４）
に平行する方向に相対的な変位を生じさせることを特徴
とする請求の範囲第９項記載の目の角膜の曲率を修正す
るための外科的装置。 - 【請求項１１】前記変位手段は前記ビーム（４）を横切
る方向に相対的な変位を生じさせることを特徴とする請
求の範囲第９項記載の目の角膜の曲率を修正するための
外科的装置。 - 【請求項１２】前記光学装置（12）および前記スクリー
ン（13、15、20、21、23）は光学台（６）上に搭載され
ていることを特徴とする請求の範囲第９項ないし第11項
のいずれか１項に記載の目の角膜の曲率を修正するため
の外科的装置。 - 【請求項１３】固定ダイアフラム（13）および前記ダイ
アフラムから発する平行なビームを受け入れる可動光学
装置（12）を含んでいることを特徴とする請求の範囲第
10項記載の目の角膜の曲率を修正するための外科的装
置。 - 【請求項１４】第１の固定ダイアフラム（13）、前記第
１のダイアフラムから発する平行なビームを受け入れる
同様な固定光学装置（12）、および、前記光学装置に関
して第１のものと反対側に配置された第２の可動ダイア
フラム（15）を含んでいることを特徴とする請求の範囲
第10項記載の目の角膜の曲率を修正するための外科的装
置。 - 【請求項１５】第１の固定ダイアフラム（13）、前記ダ
イアフラムから発する平行なビームを受け入れる可動光
学装置（12）、および、前記光学装置と共に迅速に変位
し、それを通過するビーム（４）の中心部をおおいかく
すスクリーン（20）を含んでいることを特徴とする請求
の範囲第10項記載の目の角膜の曲率を修正するための外
科的装置。 - 【請求項１６】固定ダイアフラム（13）、前記ダイアフ
ラムから発する平行なビームを受け入れる同様な固定光
学装置（12）、および、前記光学装置を通過するビーム
（４）の中心部をおおいかくす可動スクリーン（21）を
含んでいることを特徴とする請求の範囲第10項記載の目
の角膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項１７】固定ダイアフラム（13）、同様な固定光
学装置（12）、および、スロット（24）が貫通された可
動スクリーン（23）を含んでいることを特徴とする請求
の範囲第10項または第11項に記載の目の角膜の曲率を修
正するための外科的装置。 - 【請求項１８】前記可動スクリーン（23）はビーム
（４）を横切って移動するものであり、前記可動スクリ
ーン（23）の平面内で前記スロット（24）の方位を調整
するための手段（30）を含んでいることを特徴とする請
求の範囲第17項記載の目の角膜の曲率を修正するための
外科的装置。 - 【請求項１９】前記光源（31）および前記走査手段
（８、13、15、20、21、23）を、除去されるべき前記薄
片（２、16）に対する厚みの所望の変化の関数として制
御する電子計算機（34）を含んでいることを特徴とする
請求の範囲第１項ないし第18項のいずれか１項に記載の
目の角膜の曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項２０】除去される角膜の部分の曲率の進展に対
して連続的に追従し、その計測値を前記電子計算機（3
4）に伝えることのできる角膜計（37）を更に含んでい
ることを特徴とする請求の範囲第17項記載の目の角膜の
曲率を修正するための外科的装置。 - 【請求項２１】前記角膜（１）に関して前記ビーム
（４）を整列させるために適合されている補助的なレー
ザ発生器（38）を含んでいることを特徴とする請求の範
囲第１項ないし第20項のいずれか１項に記載の目の角膜
の曲率を修正するための外科的装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8501614 | 1985-02-04 | ||
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