JPH0866420A - 角膜手術装置 - Google Patents
角膜手術装置Info
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- JPH0866420A JPH0866420A JP7180888A JP18088895A JPH0866420A JP H0866420 A JPH0866420 A JP H0866420A JP 7180888 A JP7180888 A JP 7180888A JP 18088895 A JP18088895 A JP 18088895A JP H0866420 A JPH0866420 A JP H0866420A
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Abstract
簡単な構成で遠視矯正が可能な屈折矯正用の角膜手術装
置を提供する。 【構成】アブレ−ション用の紫外のレ−ザビ−ムを角膜
に導光する導光光学系と、レ−ザビ−ムの照射領域を制
限するアパ−チャ7と、ビ−ム偏位手段2,3と、ビ−
ム回転手段5と、入力手段と、該入力手段の入力情報に
基づいて前記ビ−ム偏位手段の各偏位位置でのレ−ザビ
−ムによるアブレ−ション量を定めるアブレ−ション量
決定手段と、レ−ザビ−ムの各偏位位置においてアブレ
−ション量決定手段の定めるアブレ−ション量に基づい
てレ−ザ光源及びビ−ム回転手段の動作を制御する制御
手段20とを具備し、レ−ザビ−ムにより手術眼の角膜
をアブレ−ションして屈折異常を矯正する。
Description
る角膜レ−ザ手術装置にかかわる。
しその曲率を変えることによって眼球の屈折異常を矯正
しようとする手法(Photo-refractive Keratectomy)が
注目されている。しかし、現在行われているのは近視矯
正ばかりで、遠視矯正はほとんど行われていない。その
理由は次の点にある。近視矯正は図1に示すように角膜
中央部を深く、周辺部を浅く凸レンズ状に切除すれば良
いため、通常の円形可変アパ−チャを使用してレ−ザの
アブレ−ション領域を変えることにより比較的容易にで
きる。これに対して、遠視矯正は図2のように中央部を
浅く、周辺部を深くして、凹レンズ状に切除しなければ
ならないので、レ−ザビ−ム中央を円形のアパ−チャで
さえぎり、しかもその大きさを変えるという通常のアパ
−チャでは困難なことを行わなければならないからであ
る。
在までにいくつかの方法が提案されてきた。特公平4−
33220号(GB 8606821)「レ−ザを使用
する表面の整形」(出願人 サミット)には、特殊なマ
スクを使用して中央部より周辺部を深くアブレ−ション
し、凹レンズ状に切除する方法が示されている(図3参
照)。この方法で使用されるマスクはレ−ザ光に対して
予め定められた形状(プロファイル)に適する抵抗を持
ち、中央部で吸収が多く透過を少なくし、周辺部で吸収
が少なく透過が多くなるように形成されている。その抵
抗はマスク材料の厚さあるいは組織を変えることによっ
て作られている。このマスクを通して角膜にレ−ザビ−
ムを照射すると、レ−ザビ−ムの一部が選択的に吸収さ
れ、他の部分が角膜表面へ透過し、その表面を凹レンズ
状にアブレ−ションする。
8708963)「眼の角膜手術を行う装置」(出願人
IBM)には、ロ−ブ状のアパ−チャを回転させなが
ら、レ−ザを照射する装置が示されている(図4参
照)。この方法で使用されるロ−ブ状のアパ−チャは所
定の形状になっており、このアパ−チャによるレ−ザビ
−ムのロ−ブ像を間欠的に多数重ね合わせて角膜切除を
行い、屈折矯正に必要な切除分をアブレ−ションして角
膜の曲率を変化させるというものである。遠視矯正のア
パ−チャは角膜中央部に対して角膜周辺部に相当する部
分は幅が広くなっているので、周辺部がより多くアブレ
−ションされる。
るものとして、特開平2−84955(SU 4457
772)「眼の屈折異常を矯正するための装置」(出願
人メゾトラスレボイ・ナウチノ−テフ=チェコスキ・コ
ムプレクス“ミクロヒルルギア・グラザ”)にもある。
遠視矯正方法には以下のような欠点がある。前者の特殊
なマスクを使用する方法では、矯正を行う眼球の角膜曲
率と矯正度数によりマスクの形状が異なってくるため、
術前の角膜曲率、矯正度数に対し、各々違った形状のマ
スクが必要であり、多数のマスクの形状を用意しなけれ
ばならない。また、矯正の角膜切除量はマスク形状に左
右されるため、マスク形状の精度が重要な要素となるの
で、製造が難しくなるという欠点があった。
は、上と同様に矯正前の角膜曲率、矯正度数により、ロ
−ブ状のアパ−チャの形状が変わってくるため、アパ−
チャの種類が非常に多数になってしまうという欠点があ
る。本発明の目的は上記欠点に鑑み、多数のマスクやア
パ−チャを用意しなくても、簡単な構成で遠視矯正が可
能な屈折矯正用の角膜手術装置を提供することにある。
に、本発明の装置は、次のような特徴を持つ。 (1) レ−ザ光源から出射したアブレ−ション用の紫
外のレ−ザビ−ムを角膜に導光する導光光学系と、この
レ−ザビ−ムの導光光学系に配置され、レ−ザビ−ムの
照射領域を制限するアパ−チャと、前記導光光学系の光
軸に対してレ−ザビ−ムを偏位させるビ−ム偏位手段
と、該ビ−ム偏位手段による各偏位位置でレ−ザビ−ム
を前記導光光学系の光軸回りに回転させて環状にアブレ
−ションするビ−ム回転手段と、アブレ−ション後の角
膜形状を定めるに必要な情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力情報に基づいて前記ビ−ム偏位手段の各
偏位位置でのレ−ザビ−ムによるアブレ−ション量を定
めるアブレ−ション量決定手段と、レ−ザビ−ムの各偏
位位置において該アブレ−ション量決定手段の定めるア
ブレ−ション量に基づいてレ−ザ光源及びビ−ム回転手
段の動作を制御する制御手段とを具備し、前記レ−ザビ
−ムにより手術眼の角膜をアブレ−ションして屈折異常
を矯正することを特徴とする。
段はレ−ザビ−ムの偏位量が大きくなるにしたがってア
ブレ−ション量を大きくする遠視矯正用のアブレ−ショ
ン量を定めることを特徴とする。
m以下の波長を持つエキシマレ−ザであることを特徴と
する。
るレ−ザビ−ムはパルスレ−ザであって、この角膜手術
装置にはさらに前記ビ−ム回転手段により回転されるレ
−ザビ−ムの回転速度がパルス周波数に対応させて制御
される回転制御手段を持つことを特徴とする。
時間を制御することを特徴とする。
ス数を制御することを特徴とする。
記ビ−ム偏位手段による各偏位位置におけるレ−ザビ−
ムのアブレ−ション量の比率を一定に維持しつつ、総ア
ブレ−ション量を変化させることにより遠視矯正度数を
変化させる手段を持つことを特徴とする。
ムの照射領域を可変できる手段を含むことを特徴とす
る。
説明する。図5は本発明の装置の光学系及び制御系の概
略配置を示す図である。1はレ−ザ光源であり、実施例
では193nmの波長を持つエキシマレ−ザを使用して
いる。好ましくは200nm以下の波長のレ−ザ光が使
用される。レ−ザ光源1から出射されるエキシマレ−ザ
ビ−ムはパルス波であり、その代表的な形状は、図6に
示すように、ビ−ムの水平方向(x軸方向)の強度分布
がほぼ均一な分布F(W)で、垂直方向(y軸方向)の
強度分布がガウシアン分布F(H)となっている。
から出射されたレ−ザビ−ムは、平面ミラ−2により上
方へ90°偏向され、さらに平面ミラ−3で水平方向に
偏向される。4は平面ミラ−3を矢印方向に移動するミ
ラ−駆動装置であり、ミラ−駆動装置4はパルスモ−
タ、ギヤ及びカム等から構成される。平面ミラ−3は矢
印方向に移動することにより、レ−ザ光源1から出射さ
れたレ−ザビ−ムをガウシアン分布方向に平行移動さ
せ、ビ−ムの光軸をイメ−ジロ−テ−タ5の回転軸Lか
ら偏位させる。イメ−ジロ−テ−タ5はイメ−ジロ−テ
−タ駆動装置6により回転駆動され、偏位したレ−ザビ
−ムを回転させる。
する円形アパ−チャであり、アパ−チャ7はアパ−チャ
駆動装置8によりその開口径が変えられる。9は投影レ
ンズであり、アパ−チャ7を角膜13の上に投影する。
投影倍率は約1/4である。10は投影レンズ駆動装置
であり、投影レンズ9は投影レンズ駆動装置10により
光軸方向に移動して、アパ−チャ7の投影像の大きさを
変える。平面ミラ−3により反射したレ−ザビ−ムは、
イメ−ジロ−テ−タ5を経て、アパ−チャ7及び投影レ
ンズ9を通り、平面ミラ−11により90°曲げられて
角膜13に導光される。
り、左右の観察光学系は平面ミラ−11を挟むように位
置する。双眼の観察光学系は市販の種々のものが利用可
能であり、その構成自体は本発明と関係がないので、こ
れを省略する。13は手術眼の角膜であり、手術に際
し、角膜13は装置に対して所定の位置関係にくるよう
に予め位置決めされる(位置決め手段については、本発
明と関係が薄いので特に図示せず)。20は装置全体を
制御する制御装置であり、21は手術眼の屈折デ−タ等
を入力するデ−タ入力装置である。
する。なお、以下の説明では、パルス当たりのアブレ−
ション量が角膜と既知の比であるポリメチルメタクリレ
−ト(以下PMMAと略称する)の板材を角膜の代わり
に利用して説明する。
明する。いま、ミラ−駆動装置4により平面ミラ−3を
移動させてレ−ザビ−ムの中心をイメ−ジロ−テ−タ5
の回転軸Lからずらした位置に置く。イメ−ジロ−テ−
タ5を回転させて、レ−ザの照射位置をずらしてアブレ
−ションを重ね合わせる。重ね合わされたアブレ−ショ
ン形状は、イメ−ジロ−テ−タ5の回転周波数と、レ−
ザ光源1から発射されるレ−ザパルスの繰り返し周波数
の組み合わせを変えることにより、多角形から円形に近
い形まで様々に変化させることができる(なお、CWレ
−ザを使用する時はこのような考慮は不要となる)。両
者の組み合わせを選択することにより、アブレ−ション
形状をリング状にすることができる(図7参照)。図8
は、イメ−ジロ−テ−タ5の回転周波数を10Hzに固
定し、レ−ザパルスの繰り返し周波数を2Hz〜31H
zで変化させて重ね合わせた場合の、各周波数における
アブレ−ション形状を上から見た図である。上記の組み
合わせの中から、以下の説明ではイメ−ジロ−テ−タ5
の回転周波数を10Hz、レ−ザパルスの周波数を23
Hzを選択してこの組み合わせを利用するが、それは制
御が容易であるからであって、原理的には固定すること
は必要でないことは明らかである。
アブレ−ションの深さ方向の関係を説明する。ビ−ム中
心の回転軸Lに対するずれ量は図9に示すように、1.
4mm〜12.6mmの間を1.4mmステップで変化
するように9段階(a〜i)に設定し、各シフト位置で
PMMA板にレ−ザをそれぞれ30sec 間照射した結果
は図10〜13に示されている[なお、この例ではパル
ス当りの切除深さに対して照射パルス数が相対的に大き
いことを考慮して、単純に照射時間(照射時間により定
まるパルス数)により制御したが、全周をほぼ均一に照
射するのに必要な単位当りの照射時間(またはパルス
数)を1走査として、その走査数により制御してもよ
い]。レ−ザ照射時間が同じ場合には、回転軸Lに対す
るレ−ザビ−ム中心のずれ量が小さいと、アブレ−ショ
ンは中央部が深くなり、レ−ザビ−ム中心のずれ量が大
きくなるに従いアブレ−ション領域は中央部を残して外
側に向かい、その深さはアパ−チャ7によるビ−ムのけ
られが多くなるので、順次浅くなっている。
レ−ションを組み合わせ、レ−ザビ−ム中心のずれ量に
対するレ−ザ照射時間(ショット数)を変えることによ
り、PMMA板を凸レンズ状にアブレ−ションする。図
14は、その組み合わせの一つを示したものである。こ
の組み合わせは図10〜13の断面形状の深さ分布に基
づいてあるパワ−の屈折力を得るために概算したもので
ある。この各位置におけるレ−ザ照射時間の時間(ショ
ット数)比の組み合わせを変えずに、照射時間の総時間
(総ショット数)を変えることにより異なるレンズパワ
−を得ることができる。レンズパワ−はレンズメ−タで
測定した。
ズ9がアパ−チャを角膜上に結像する位置にある場合で
ある。アブレ−ション条件A〜Dは、レ−ザの高圧電圧
を27KVに固定してレ−ザ照射時間を変化させた(図
15参照)。アブレ−ション条件群(2)は、投影レン
ズ9を移動してアパチャ像の径をφ9に拡大したときの
結果である。レ−ザエネルギはレ−ザ出射端で130m
Jになるように制御装置20により制御されている。ア
ブレ−ション条件E〜Hのレ−ザ照射時間の設定は図1
5に示している。なお、アブレ−ション条件F〜Hでは
アパ−チャ7の径を小さくしてアブレ−ション径をφ
6.5としているので、シフトi位置でのレ−ザ照射は
省略している。
たPMMAの各度数をレンズメ−タで測定した結果は図
16に示され、図17はこの結果をグラフにしたもので
ある。
同一にしたアブレ−ション条件群(1)のA〜D及びア
ブレ−ション条件群(2)のF,G,Hにはそれぞれ相
関関係があることが判り、アブレ−ションするPMMA
板の度数はレ−ザ照射時間(パルス数)の長さによりコ
ントロ−ルできる。
当たりのアブレ−ション量がPMMAと既知の比にある
角膜の場合にも同様にいえる。したがって、一定の照射
条件におけるレ−ザ照射時間(パルス数)対する度数変
化のテ−ブル等を装置に記憶させ、これに基づいて装置
を制御することにより、所期する曲率の角膜を形成し遠
視眼を矯正することができる。
間の組み合わせは、図11に示したものに限られるもの
ではなく、この組み合わせを変えることができる。ま
た、レ−ザをショットし続けながらレ−ザビ−ムのずれ
量を制御し、中央付近では大きく動かし、周辺にいくに
したがって小さくしていっても同様に凸レンズ状にアブ
レ−ションできる。
メント機構により、術眼を装置に対して所定の位置に置
く。装置は、デ−タ入力装置21に入力された術前の角
膜形状及び術後の角膜形状(矯正度数)等の入力情報に
基づき、レ−ザ照射時間(パルス数)対する度数変化の
テ−ブルにしたがって、ミラ−駆動装置4による平面ミ
ラ−3の移動及びレ−ザ照射時間の制御を行う。これに
より、術眼は所期する形状にアブレ−ションされ、遠視
矯正を含む屈折矯正が行なわれる。
は近視矯正についても応用できる。図10を見てもわか
るように中央付近でビームを回転させると中央が深く、
周辺が浅くアブレ−ションされる。そこで、ビ−ムを中
央付近(図10〜12のシフト位置cぐらいまで)でそ
の位置と照射時間を制御し、凹球面になるようにアブレ
−ションすると、角膜は図1のようになり、近視矯正が
行われる。なお、矯正パワ−はレ−ザ照射時間(総ショ
ット数)を変えることにより遠視同様に制御できる。
意の形状にアブレ−ションでき、遠視の矯正を行うこと
が可能となる。
図である。
図である。
方法の一例を示す図である。
方法の別例を示す図である。
示す図である。
状を示す図である。
す説明図である。
Hzで変化させて重ね合わせた場合の、各周波数におけ
るアブレ−ション形状を上から見た図である。
図である。
30sec 間照射したアブレ−ション結果を示す図であ
る。
30sec 間照射したアブレ−ション結果を示す図であ
る。
30sec 間照射したアブレ−ション結果を示す図であ
る。
30sec 間照射したアブレ−ション結果を示す図であ
る。
るための、各ずれ量に対するレ−ザ照射時間の組み合わ
せの一つを示す図である。
ンズメ−タで測定した結果を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 レ−ザ光源から出射したアブレ−ション
用の紫外のレ−ザビ−ムを角膜に導光する導光光学系
と、このレ−ザビ−ムの導光光学系に配置され、レ−ザ
ビ−ムの照射領域を制限するアパ−チャと、前記導光光
学系の光軸に対してレ−ザビ−ムを偏位させるビ−ム偏
位手段と、該ビ−ム偏位手段による各偏位位置でレ−ザ
ビ−ムを前記導光光学系の光軸回りに回転させて環状に
アブレ−ションするビ−ム回転手段と、アブレ−ション
後の角膜形状を定めるに必要な情報を入力する入力手段
と、該入力手段の入力情報に基づいて前記ビ−ム偏位手
段の各偏位位置でのレ−ザビ−ムによるアブレ−ション
量を定めるアブレ−ション量決定手段と、レ−ザビ−ム
の各偏位位置において該アブレ−ション量決定手段の定
めるアブレ−ション量に基づいてレ−ザ光源及びビ−ム
回転手段の動作を制御する制御手段とを具備し、前記レ
−ザビ−ムにより手術眼の角膜をアブレ−ションして屈
折異常を矯正することを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項2】 請求項1のアブレ−ション量決定手段は
レ−ザビ−ムの偏位量が大きくなるにしたがってアブレ
−ション量を大きくする遠視矯正用のアブレ−ション量
を定めることを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項3】 請求項1のレ−ザ光源は、200nm以
下の波長を持つエキシマレ−ザであることを特徴とする
角膜手術装置。 - 【請求項4】 請求項3のレ−ザ光源から出射されるレ
−ザビ−ムはパルスレ−ザであって、この角膜手術装置
にはさらに前記ビ−ム回転手段により回転されるレ−ザ
ビ−ムの回転速度がパルス周波数に対応させて制御され
る回転制御手段を持つことを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項5】 請求項1の制御手段はレ−ザの照射時間
を制御することを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項6】 請求項1の制御手段はレ−ザのパルス数
を制御することを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項7】 請求項1の角膜手術装置はさらに前記ビ
−ム偏位手段による各偏位位置におけるレ−ザビ−ムの
アブレ−ション量の比率を一定に維持しつつ、総アブレ
−ション量を変化させることにより遠視矯正度数を変化
させる手段を持つことを特徴とする角膜手術装置。 - 【請求項8】 請求項1のアパ−チャはレ−ザビ−ムの
照射領域を可変できる手段を含むことを特徴とする角膜
手術装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7180888A JP2874842B2 (ja) | 1994-06-24 | 1995-06-22 | 角膜手術装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16623194 | 1994-06-24 | ||
JP6-166231 | 1994-06-24 | ||
JP7180888A JP2874842B2 (ja) | 1994-06-24 | 1995-06-22 | 角膜手術装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0866420A true JPH0866420A (ja) | 1996-03-12 |
JP2874842B2 JP2874842B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=26490684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7180888A Expired - Fee Related JP2874842B2 (ja) | 1994-06-24 | 1995-06-22 | 角膜手術装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2874842B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6190374B1 (en) | 1996-11-29 | 2001-02-20 | Nidek Co., Ltd. | Apparatus for operating upon a cornea |
JP2001218738A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-14 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP7180888A patent/JP2874842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6190374B1 (en) | 1996-11-29 | 2001-02-20 | Nidek Co., Ltd. | Apparatus for operating upon a cornea |
JP2001218738A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-14 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
EP1123689A2 (en) | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2874842B2 (ja) | 1999-03-24 |
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