KR0156727B1 - 각막을 재윤곽형성하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공이 눈(56, 54)에 걸리고 각막을 에워싸는 장치와 각막에 대하여 마이크로 조정을 할 수 있는 문지름 기구를 이용하여 문지름 절차를 수행함으로서 각막의 굴절에러를 교정하는데 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]

각막을 재윤곽형성하기 위한 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 눈의 수평단면의 개념도.

제2도는 곡률반경이 짧아지게 각막을 조절하는 것을 보여주는 원시눈 개념도.

제3도는 그 반경을 증대시켜서 각막경사를 평평하게 하는 각막조절을 보여주는 근시의 개념도.

제4도는 눈의 여러 층을 보여주는 눈의 전방부의 수평단면의 상세 개념도.

제5도는 본 발명의 장치의 기본구성 요소의 분해도.

제6도는 제5도의 선 6-6을 따라 취한 윤곽형성기구의 하단 입면도.

제7도는 본 발명의 위치조정링의 상부 입면도.

제8도는 윤곽형서의 변형예의 부분단면도.

제9도는 난절기구의 변형예의 측면도.

제10도는 제9도의 선 10-10을 따라 취한 전방 단면도.

제11도는 전기 표시부재를 구비한 본발명의 장치의 조립도.

제12도는 변형 실시예의 부분단면도.

제13도는 제12도의 선 13-13을 따라 취한 단부도.

제14도는 눈위에 놓인 위치조정링의 확대부분 단면도.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본발명은 눈의 구성요소의 형상을 조절하는 방법 및 장치에 관한 것으로서 좀더 상세히는 각막 곡률의 고정적 변화기술에 관한 것이다.

각막 표면의 정상적 형태로부터의 편차는 시각상의 굴절에러를 초래한다. 수정체의 조절이 없는 휴지상태의 눈은 원거리물체의 상을 망막상에 정확히 초점이 맞히게 한다. 이러한 눈은 원거리물체를 아무런 노력없이 선명하게 볼수 있다. 이러한 정상상태로부터의 편차는 휴지상태의 눈이 원거리물체의 상을 망막에 초점맞춤할 수 없는 부정시(不正視)를 초래한다. 원시는 휴지상태의 눈이 원거리물체로 부터의 평행광선을 망막뒤에 초점맞춤하는 눈의 굴절에러이다. 근거리물체로 부터의 확산광선은 망막의 더 뒤쪽에 초점맞춤된다. 원시의 한 특성은 각막의 표면이 평평해서 광선이 각막의 굴절표면을 투과할 때 광선의 굴절각도가 감소하므로 광선의 수렴점 또는 초점이 망막의 뒤에 생기게 되는 것이다. 망막은 그 일부가 시신경의 연장인 신경섬유로 구성된다. 망막에 떨어진 광파는 신경펄스로 전환되어 시신경에 의해 뇌로 전달되어 빛에 대한 감지를 일으킨다. 평행광선을 망마에 초점맞춤하기 위해 원시는 수정체의 볼록형상을 증가시키거나, 광선이 망막에 초점 맞춤가능하게 하는 충분한 굴절율 렌즈의 안경을 써야한다.

근시는 수정체가 완전히 이완된 상태에서 평행광선이 망막의 앞에 초점맞춤되는 굴절상태이다. 근시가 초래되는 경우는 대개 망막의 곡률이 급격해서 광선의 굴절이 커서 망막의 굴절면을 지나며, 과다굴절 광선의 수렴점 또는 초점이 망막 앞의 유리체에 맺히게 된다. 광선이 망막에 도달하면 이들은 발사되고 확산율을 형성하여 흐린 상을 형성한다. 오목렌즈가 근시의 초점교정을 위해 사용된다.

눈의 굴절에러에 대한 이러한 고전적인 교정방법은 안경이나 콘택트렌즈를 사용하는 것인데, 이들은 잘 알려진 바와같은 불편함을 지니고 있다. 근래의 연구는 눈의 굴절상태를 변화시키는 수술방법에 관심을 가지고 있다. 이러한 기술은 대체로 각막굴절법(keratorefractive technigues)라고 알려져 있다. 이러한 기술중에서 두가지는 특히 케라토 파키아(keratophakia) 및 케라토 밀루시스(keratomileusis)라고 부른다. 케라토 밀루시스는 각막층을 요철면 또는 원시렌즈로 재연마하여 근시 및 원시를 교정한다. 각막 광학레이드(optical lathe)는 특히 이러한 목적으로 개발되었으며, 볼렉렌즈로 연마된 동종이식이 아파키아(aphakic) 원시를 교정하기 위해 층간(interlamellarly)에 놓일 때는 케라토 파키아에서도 사용된다. 동종이식조직(각막층)은 이산화탄소와 함께 냉동된다. 동종이식은 콘택트렌즈와 같이 각막 소요의 광학교정에 필요한 광학능으로 절단된다. 케라토 밀루시스에서는 전방각막층은 레이드에 의해 성형되고, 케라토 포바에서는 그것은 레이드에 의해 성형된 공급자 눈의 각막 스트로마이다. 이러한 기술은 고도원시 및 고도근시의 교정에 폭넓게 응용된다. 이러한 방법은 이식주위에 방사상 컷팅을 요하며, 이것은 각막을 약하게 하여 절개부 밑의 유체압이 컷에 의해 밀려나와 각막의 곡률을 평평하게 한다. 이러한 각막 평평화는 이식에 의해 보정되지 않은 눈에는 굴절에러를 초래한다. 이러한 수술의 봉합은 또한 각막의 방사상 비대칭을 초래하여 결과적으로 이점에서 난시 이상을 촉진한다. 봉합은 또한 각막조직의 상처를 일으켜서 상처조직은 그 투명성을 상실한다. 난시의 외과적 교정을 각막곡률의 비대칭적 변경에 의해 이루어진다. 주변 외곡력의 효과는 두 손바닥 사이에서 압축되는 구체표면을 구비한 팽창된 풍선을 상상하면 쉽게 이해할 수 있다. 풍선내의 공기 부피는 일정하므로 표면적은 일정하게 유지된다. 이전의 구체내벽은 손바닥 사이의 직경의 압축의 결과로 경도선 방향으로 왜곡되어 표면 원주길이의 변화없이 곡률을 변화시킨다. 뻗은 손가락 사이의 풍선상의 경로선은 가파르게되며 그 직각방향의 압축안된 경로선은 압축된 직경이 짧아짐에 따라 비례해서 그 직경이 길어지면서 납짝하게 된다. 이것은 외과수술 및 부수적인 복합중에 대칭형상 또는 의도적인 비대칭 형상의 약간의 변화로부터 초래될 수 있는 효과를 보여준다. 그러므로 현재의 각막굴절법은 다른 표준교정 프랙티스(Practices)가 유효하다고 보여지는 상황으로 제한된다. 그러한 수술의 제한효소는 방법에 영향을 미칠 각막조직상의 다중절개 뿐만아니라 복합적인 봉합형태에 수반되는 전체적인 복잡성이며, 이들의 눈의 전체적인 재형성을 초래한다. 그러므로 눈은 이러한 외상에 적응하는 어려운 과제에 직면한다.

근래에 굴절이상을 제거하기 위한 시도로서 각막을 재형성하는 수단으로 레이저를 사용하는 기술이 발전되었다. 이 방법은 펄스레이저가 각막으로부터 조직을 제거하며 가장 일반적인 방식은 엑시머레이저(Exemer laser)이다. 이러한 레이저가 조직에 미치는 기본적인 효과는 광화학적인 것으로서, 고에너지로서 분자결합을 파괴하여 조직편이 초음속으로 표면으로부터 전방으로 비산하여 그 뒤에 이산된 공간을 남긴다. 이러한 방법은 박리성 광분해 또는 광박리(photo ablation)라고 불려진다.

엑시머레이저의 사용은 제어된 방법으로 빔을 눈에 전달할 것을 요구하는데 그 요구사항은 균일한 빔이 적절히 관리되어 초점맞춤되어야 하는데 왜냐하면 광학요소는 고에너지 광자에 견뎌야 하며, 또한 새로운 비균일한 각막 표면을 생성하기 위해 빔은 비균일 형태로 형성되어야 하기 때문이다. 이러한 전달방법은 빔을 확산시키거나 초점맞춤하는 렌즈, 빔을 방향전환하는 미러, 빔을 균질화시키는 모듈레미터, 빔을 형성하는 마스크 및 빔의 강도 및 형태를 측정하는 감지기 등으로 구성된다. 현재의 모델은 렌즈와 마스크의 단순한 집합에서 부터레이저 파라메타 뿐만아니라 광학 및 기계적 요소를 제어하는 구성요소를 구비한 복잡한 로봇에 이르기까지 다양하다. 이러한 방법은 미크론 이하(0.00001미터이하)의 정밀도를 다루기 때문에 레이저와 조직의 상호작용은 단지 마이크로 초 동안에 지속되지만 그러한 시스템의 안정성에 많은 요구가 주어진다.

이러한 시스템의 사용에는 각막상처 치유를 위해 정교한 기술 및 생물학적 제어가 요구된다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 원시, 근시 및 난시의 굴절이상을 교정하기 위해 각막의 광학영역의 형상을 변화시키는 방법 및 장치에 관련한 신규하고 개선된 각막굴절 기술을 제공하는 것이다. 이러한 방법에 의해 시각구조에 최소한의 장애를 일으키고 기술의 간단성이 사실상 실수의 가능성이나 시각구조의 전체적 장애에 기인하는 더 이상의 복잡성을 제거하도록 하는 것이다.

이러한 목적과 기타 목적을 가지고 본 발명은 굴절에러를 교정하기 위한 각막 소절개(sculpting) 또는 난절(亂切:scarifying) 및 그 장치에 대하여 고찰한다.

본 발명의 다른 목적은 왼시, 근시 및 난시교정을 위해 각막을 소절개 또는 난절개하기 위해 의사에 의해 용이하게 사용될 수 있는 기계장치를 제공하는 것인데 이 장치는 표면의 깊이 및 형상을 일정하게 유지하는 수단을 포함한다.

특별히 본 발명의 방법은 각막 반경을 변화시켜서 굴절에러를 교정하기 위해 눈의 각막부분을 외과적으로 재윤곽형성(reprofiling) 하는 것을 포함한다. 이 방법은 교정굴절성을 가진 시뮬레이트된 각막의 플라시도(plasido) 링 케라토그래프를 생성하는 단계를 포함한다. 다음에 상기 각막의 실제 케라토그래프가 생성된다. 2개의 케라토그래프가 비교되어 굴절에러량, 즉 원시, 근시 및 난시 여부를 결정한다. 윤곽형성기구는 각막을 소절개하여 그 각막 반경을 시뮬레이트 각막의 반경으로 변화시키기에 충분한 형상을 가진 복수개의 절개 블레이드를 포함하도록 구성된다. 그리고 윤곽형성기구는 절개블레이드가 각막과 접촉하도로 눈에 접촉되어 위치 설정되는 유지슬리브내에 위치된다. 그후에 윤곽형성기구는 각막 반경이 시뮬레이트 각막의 반경 만큼 교정될 때까지 회전 또는 진동된다. 윤곽형성기구는 수술중에 필요한 만큼의 정밀한 축 깊이 변화 수단을 포함한다.

본 발명의 목적달성을 위한 장치는 특히 재윤곽형성될 각막을 둘러싸는 눈의 공막부에 일시적으로 부착시키기 위한 탄성 진공링 수단을 그 하부에 가지는 원형 위치 조정링을 포함한다. 복수개의 위치조정핀이 위치조정링의 상부에 구비되며 진공수단이 진공링과 연통되도록 구비된다. 원통형 유지슬리브는 그 하부에 원형위치 조정링과 상호 연결되는 수단을 포함한다. 바람직하게는 인치당 40나사의 주어진 피치의 미세나사부가 유지슬리브의 외부에 형성된다. 유지슬리브와 회전가능하게 부착되도록 그 내부에 동일 피치의 나사부를 가진 안내슬리브가 여기에 나사결합된다. 윤곽형성기구는 위치조절링, 유지슬리브 및 안내슬리브 안에 회전가능하게 축방향으로 수용되도록 되어 있다. 윤곽형성기구상에 위치하는 칼라수단은 윤곽형성긱구를 안내슬리브상에 회전가능하게 지지되도록 한다. 윤곽형성기구 하부의 복수의 난절블레이드는 각막부에 원하는 교정곡률을 소절개(scupt) 또는 형성할 수 있는 형상으로 구성되어 있다.

본 발명의 다른 목적은 굴절에러를 교정하기 위해 각막을 재윤곽형성하기 위해 각막의 외부 전방표면에 절개, 소절개 및 난절하는 수단을 제공하는 것이며, 또한 이것을 염증이 전혀 없거나 최소한으로 수행하고, 또한 최소 시간내에 각막의 상피층이 재생될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전술한 목적과 같이 각막을 재윤곽형성하고, 이것은 원래의 곡률로 복귀되지 않고 각막의 미성형 영역으로부터 상피층이 재생되도록 하는 것이다.

[바람직한 실시예의 설명]

본 발명은 상세히 설명하기 전에 본 발명은 첨부도면에 도시된 상세 구조 및 부품 배열에 한정되지 않음을 알아야 한다. 본발명은 다른 실시예를 취할 수도 있으며 여러 가지 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 여기에서 사용되는 용어들은 단지 설명을 위한 것이지 한정을 위한 것이 아니다.

제1도를 참조하면, 눈의 수평단면은 눈의 구체(球體)를 보여주며 전방으로 돌출된 구체부분(12)는 각막을 나타낸다. 그러므로 눈은 대체로 하나의 구체 앞에 다른 구체가 놓인 다소 변형된 2개의 구체로 구성된다. 이들 두 구체중 전방의 것은 곡률이 큰 좀더 작은 각막이다.

눈의 구체는 감각망막에 도달하기 전에 빛이 통과하는 여러 투명체를 감싸고 있는 세 개의 동심원 커버로 구성된다. 최외부 커버는 섬유조직의 보호부이며 후방부의 6분의 5는 백색의 불투명체이고 공막(13)이라 부르며 전방에서 보이는 눈의 흰자질 이라고도 부른다. 이 외부층의 전방부 6분의 1은 투명각막(12)이다.

중간 커버는 주로 혈관 및 영양공급 기능을 하며 맥락막(14), 모양체(15) 및 홍채(17)로 구성된다. 맥락막은 망막을 유지하는 기능을 한다. 모양체 근육은 수정체의 유지 및 수정체의 조절에 관련되어 있다. 홍채는 눈의 중간 커버의 최전방부이며 전방평면상에 배열된다. 이것은 카메라의 조리개에 해당하는 얇은 원판이며 동공(19)이라고 불리우는 원형공이 그 중심 부근에 천공되어 있다. 동공의 크기는 망막에 도달하는 빛의 양을 조절하기 위해 변화된다. 이것은 수정체 조절을 위해 수축될 수 있으며, 이러한 수축은 구면수차(收差)를 감소시켜서 초점을 정확하게 한다. 홍채는 각막(12)과 수정체(21) 사이의 공간을 전실(22)과 후실(23)로 분할한다. 최외부는 망막(18)으로서 시각적 인상을 실제로 감지하는 부분을 이루는 신경 요소로 구성된다.

망막은 전뇌의 일부로서 뇌의 부산물의 일부이며, 뇌의 망막부와 전뇌를 연결하는 섬유관으로 작용하는 시신경을 구비한다. 간상체 및 원추체의 층은 망막의 전벽상의 색소상피 밑에 있으며 물리적 에너지(빛)을 신경펄스로 변화시키는 시각세포 또는 광감지부로 기능한다.

유리체(26)는 안구의 후방 5분의 4를 채우는 투명한 겔형상의 물질이다. 그 측면에서 유리체는 모양체(16) 및 망막(18)을 지지한다. 전방의 접시모양의 오목부는 수정체(21)를 둘러싸고 있다.

눈의 수정체(21)는 홍채(17)와 유리체(26) 사이에 놓인 수정과 같은 투명한 양면 볼록체이다. 그 축상의 지경은 원근조절에 따라 현저하게 변한다. 모양체 소대(小帶)(27)는 모양체(16)와 수정체(21) 사이를 통과하는 투명섬유로 구성되며 수정체를 제위치에 유지하고 모양체근이 여기에 따라 운동하도록 한다.

각막(12)을 다시 참조하면 이 최외부 섬유상의 투명코팅은 시계유리를 닮았다. 그 곡률은 안구의 나머지 보다 크며 이상적으로는 자연적인 구형상이다. 그러나 때로는 이것은 난시를 일으키는 다른 것 보다 어떤 경도상에서 더 심하게 만곡된다. 각막의 중앙의 3분의 1부분은 광학 영역으로 불리우며 각막이 그 외주를 향하여 두꺼워짐에 따라 그 외부에서 약간 평평해진다. 눈의 굴절의 대부분은 각막의 표면에서 일어난다.

제2도를 참조하면, 눈의 안구는 실선(39)으로 표시된 정상곡률의 각막(12)을 가진 것으로 도시된다. 평행광선(41)이 제2도의 각막표면(39)을 통과한다면 이들은 각막표면에 의해 굴절되어 눈의 망막(18) 근처에 이르러 수렴하게 될 것이다. 제2도의 다이어그램은 설명을 위해 수정체 또는 눈의 다른 부분의 굴절효과를 나타낸다. 제2도는 눈의 원시이며 따라서 빛(41)의 광선은 굴절되어 망막뒤의 점(42)에 수렴한다. 주변 압력대가 각막의 건(43)에서 안쪽으로 작용하면, 각막의 벽은 가파르게 된다. 이것은 전실(22)안의 유체의 체적은 일정하므로 광학영역(각막의 안쪽 세 번째)을 포함하는 각막의 전방부의 경사가 심해져서 점선(44)을 따라 (다소 과장되어) 도시된 곡률을 이룬다. 광선(41)은 이때 가파른 표면(44)에서 더큰 각도로 굴절하여 굴절광이 더 짧은 거리 예를들면 망막(18)상에 정확히 초점맞춤 되도록 한다.

제3도는 제2도와 유사한 눈구조를 보여주는데 단 제3도의 소위 정상각막 곡률은 광선(41)이 망막표면(18) 보다 짧은 유리체상의 점(46)의 초점상으로 굴절하는 것만 다르다. 이것은 전형적인 근시이다. 각막의 건(腱)(43)이 화살표와 같이 균일하게 외부로 팽창하면, 각막벽은 납짝해진다. 납짝한 각막표면에 의해 굴절된 광선(41)은 작은 각도 만큼 굴절하게되고 그러므로 망막(18)상과 같이 더 먼거리의 점에서 수렴하게 된다.

제4도를 참조하면, 안구의 전방부의 좀더 상세한 도면이 상피층(31)을 이루는 각막의 여러층을 도시한다. 그 표면의 상피세포는 각막의 투명성을 유지하는 기능을 한다. 이를 상피세포에는 글리코겐, 효소 및 아세틸콜린이 풍부하고, 이들의 활동은 각막소체를 규제하고, 각막의 스트로마(32)의 박막을 통해 물이나 전해질의 운반을 제어한다.

보우만의 막이라고 불리우는 전방 한정적인 박막(33)의 상피층(31)과 각막의 고유질 또는 스트로마(32) 사이에 위치된다. 스트로마는 서로 평행하며 각막 전체를 가로지르는 원(原) 섬유대를 가진 박막으로 구성된다. 원섬유대의 대부분은 표면에 대해 평행이지만 일부는 특히 전방으로 경사진다. 후방 한정적인 박막(34)은 데스케메트 막이라고 불리운다. 이것은 스트로마와 명확히 구분되는 강한 막이며 각막의 병리과정에 대해 저항하다.

내피(36)는 각막의 가장 후위의 층이며 세포의 단층으로 구성된다. 연(limbus)(37)은 한편에서는 결막(38)과 공막(13)의 천이점이고, 다른 한편에서는 결막과 각막(12)의 천이점이다.

제5도를 참조하면, 장치의 주요부품이 분해된 상태의 조립체를 도시한다. 이들 부품은 환자의 눈과 접촉되도록 위치조정링의 하부로부터 뻗는 탄성진공링(52)을 가진 원통형 위지조정링(50)으로 구성된다. 진공호스(54)는 탄성링(52)의 안쪽 및 수술중에 조립체를 눈위에 요지하는 수단인 진공펌프원 수단(56)으로부터의 연통을 제공하고 각막의 난절부를 제거한다. 복수개의 위치조정피(58)의 위치조정링의 상부에 구비되어 원통형 유지슬리브(60)를 수용하며, 핀은 플랜지부(64)의 개구부(62)를 통해 수용되도록 되어 있다. 시각검사 개구부(66)가 의사의 사용을 위해 구비된다. 원통형 유지슬리브(60)의 외부는 그 길이방향을 따라 복수개의 나사부(68)를 포함하며, 나사부는 매우 가는 피치를 가져서 예를들면 인치당 40 나사의 피치를 가진다.

표시부(70)가 원통형 유리슬리브의 몸체에 구비되어 원통형 유지슬리브의 나사부(68)에 맞춤되는 내부나사를 가진 마이크로미터와 같은 가이드슬리브(72)의 회전가능 위치에 상대적인 시각적 측정점을 의사에게 제공하도록 한다. 가이드슬리브는 외부 노브(Knob)(74) 및 가이드슬리브의 하부에 밀리미터 또는 마이크로 미터와 같은 표시의 표시부(76)를 포함한다. 원통형 유지슬리브의 내부(78)는 윤곽형성기구(80)를 회전가능하게 수용하도록되어 있다. 윤곽형성기구는 그 안에서 상하운동하도록 가이드슬리브(72)의 상부표면에 놓이도록된 칼라(82)를 포함한다. 윤곽형상기구의 상단은 의사가 회전 및/또는 진동시킬 수 있도록 널링가공부(84)를 포함한다. 윤곽형성기구의 하부에는 핀(87, 89, 91)에 의해 윤곽형성기구(70)의 몸체내에 유지되는 복수개의 날카로운 외과수술칼날과 같은 난절용 블레이드(86, 88)가 구비된다. 블레이드(86, 88)는 윤곽형성기구(80)의 종축에 가로 질러서 유지된다. 본발명에서 사용되는 블레이드(86, 88)는 외과수술용의 강제(Steel)이다.

제5도의 윤곽형성기구(80)는 근시의 굴절 이상에 대해 각막의 상부 중앙에서 각막에 대한 난절 또는 소절개를 제공하도록 되어 있다. 이것은 제3도에서와 같이 각막의 곡률 반경을 효과적으로 크게할 수 있다.

원시의 고정을 위해서는 제8도에 도시된 윤곽형성기구가 사용되는데, 이것은 제5도의 기구(80)와 유사한 긴 축(Shank)(90)을 가지며, 다만 기구의 하단에는 수평축에 대해 약 30°각도(또는 수직축에 대해 60°각도)를 가지고 기구의 축을 가로지르도록 위치된 복수개의 외과용 강제칼날 형상 브레이드(92, 94, 96)를 가진다. 브레이드는 각막의 유효반경을 짧게 하기 위해 각막의 외주전방부와 접촉하도록 한다. 즉 블레이드는 제2도의 각막영역 A와 접촉하여 난절하게 될 것이며 한편 제5도의 윤곽형성기구(80)는 제3도의 영역 B를 소절개하거나 난절하도록 되어 있다.

[작동]

외과수술의 장치 및 방법은 광학적으로 교정하는 방식으로 즉 굴절에러를 교정하여 수술하는 그러한 눈을 위해 각막이 가져야만 하는 그러한 형상으로 눈을 광학적으로 먼저 측정함으로써 이루어진다. 전형적으로 프라시도-링 타게트(placido-ring target)를 이용하는 케로토그래픽(kerotograph) 사진화상이 이용된다. 사진은 문제의 각막과 동일한 크기의 표준구형 표면 위에서 플라시도 링으로부터 굴절된 빛이며, 국부윤곽 맵(topographic contour map)과 동일한 방법으로 화상을 만든다. 결과적으로, 교정되는 눈의 국부적 검사는 비교목적을 위해서 이루어지고 외과 의사에게 굴절에러를 교정하기 위한 굴절정보를 제공한다. 이렇게 되면 수술은 제14도에 도시된 바와같이 눈에 위치조정링(50)을 위치시킴으로써 진행될 것이다. 링의 크기는 수술이 바뀌면 변하지만 탄성 진공링(52)이 각막과 동심인 눈의 공막부분에 놓이게 되는 크기가 바람직하다. 일단 원형의 위치조정링(50)이 위치하면 원통형 유지슬리브(60)는 개구부(62)와 위치조정핀(58)이 결합됨으로써 그에 따라 위치된다. 윤곽형성기구(80)는 원통형 유지슬리브(60)내에서, 칼날(knife-edge) 브레이드(86, 88)의 저면이 최초로 각막과 접촉하는 위치에 삽입된다. 캘리퍼스 또는 측정자(70, 76)에 의하여 지시되는 증가양 만큼 가이드 슬리이브(72)를 회전시킴으로써, 외과의사는 소절개 수술의 깊이를 계속하여 증가시킬 수 있다. 각막의 난절 또는 소절개는 다른 기계적 또는 모우터로 운전되는 부재가 본발명 영역안에 있지만, 손으로 회전시키거나 또는 왕복시킴으로써 행하여 진다.

근시 상태에서, 제5도의 윤곽형성기구(80)가 이용된다. 수술동안, 칼날 블레이드는 가압하여 더 큰 접촉표면이 되어 더 큰 직경의 소절개 표면을 야기하는 각막 표면상을 누른다. 난절 또는 소절개 작용은 각막과 블레이드 사이의 압력에 비례하여 강화된다. 결과적인 효과는 블레이드하의 각막 부분에 있어서의 굴절반경이 길게 되는 것이다. 이 기구가 제거될 때 각막은 상부 중심부에 대한 반경이 처음 보다는 긴 것을 제외하고, 각막의 정상적인 윤곽으로 복귀한다. 결과적으로 각막을 통한 굴절 빛은 이제 망막상에 초점이 모인다. 난절작용은 지점 또는 다른 표시(70)에 대한 점진적 측정표시(76)를 이용하는 원통형 유지슬리브(60)에 대하여 가이드 슬리브를 회전 또는 왕복운동시킴으로써 외과의사에 의한 점진적인 움직임으로 일어난다. 전형적으로 이 가이드 슬리브는 회전의 각각의 눈금당 1/100mm 조정을 제공하도록 25 또는 50마이크로 미터로 눈금이 매겨져 있다. 이러한 것을 이용하여 외과의사는 칼의 회전 및/또는 진동에 의해 각막에서 요구되는 변화를 성취하기 위해 필요한 하향운동 양을 결정하기 시작한다. 몇초 동안의 회전은 각막으로부터 각막 재질의 작은 양을 제거할 것이다. 이 기구는 제거되고 및 또는 케로토그래픽 사진은 굴절에러가 교정되었는지 결정할 수 있다. 이 장치 및 외과적방법은 각막의 재윤곽형성 과정에서 매우 작은 움직임의 증가를 다루기 때문에 제1의 접촉 설정이 정확하고 정밀하여야 한다는 것은 중요하다. 매번 이러한 것은 외과의사의 시력에 의해 행하여 질수 있고 그리고 다른 경우에는 전기탐지부재는 반복가능한 각막제거 양을 허용하는 기구의 정확한 설정을 제공하도록 각막과 이 기구블레이드 사이에 구비될 수 있다.

제9도 및 제10도의 윤곽형성기구는 톱니모양을 한 핸들(92) 및 널링 가공된 손잡이(94)를 갖추고 있는 몸체(90)를 구성하는 수정된 형태를 나타내고 있다. 본 실시예에서 내부 슬리브 크램프는 핀(100)에 피벗된 가위요소(96, 98)로 구성된다. 이 요소의 외부끝은 기구 가이드 또는 유지슬리비(60)의 내부 직경에 대한 파악(grip)작용을 제공하도록 위치(99, 101)에 홈이 파져 있다. 일반적으로 스프링(102)는 블레이드 핸들(104, 106)을 바깥쪽으로 통상가압한다. 핸들(104, 106)을안쪽으로 집는(pinch) 것은 원통형 유지슬리브(60)내로 삽입될 수 있도록 각각의 요소(96, 98)를 후퇴시킨다. 핸들을 해제하면 요소(96, 98)가 슬리브(60)의 내주면과 마찰적으로 결합을 하게 한다.

제11도는 외과의사에게 기구 블레이드의 최초의 접촉을 결정하도록, 전기적 표시장치를 제공한다. 제1의 접촉기구(110)은 전지전도기구(90)에 제거 가능하게 연결되어 있다. 제2전극은 환자의 위치(112)에 접지된다. 이 도선은 지시기 램프(11b)을 포함하는 저전압원(114)에 연결되어 있다. 일단 블레이드가 각막을 접촉하면 이 빛은 계속 비추어서 접촉점으로부터 하향운동이 시작되는 최초의 접촉점을 제공할 것이다.

전형적으로 각막 재질의 예정된 양은 가이드 기구(72)를 하향으로 회전시킴으로써 기구내에 설정된다. 그리고 윤곽형성기구(80)의 회전 또는 진동을 각막의 모양을 변화시키기 시작한다. 그리고 측정치는 더욱 각막 재질이 제거될 필요가 있는지 결정한다. 그렇게 되면 새로운 깊이가 설정되어 이러한 과정을 반복하게 된다. 윤곽형성기구는 슬리브(72)의 깊이 설정 변경없이 제거되고 재위치되도록 설계되어 있다.

전형적으로 제거 깊이 양은 약 2000분지 1인치(0.02)이다. 측정은 매 사이클 마다 하여야 하므로 다수의 사이클을 작동시키는 데에는 많은 시간이 걸린다. 각각의 윤곽과정 전후에 각막의 커브의 컴퓨터 생성세트에 사용되는 노모그램(nomogran)은 외과의사가 상피층 및/또는 어떤 경우에 보우만(Bowmans)층의 상피 제거량을 연속적으로 모니터하는 것을 허용한다.

상피는 24시간 내지 48시간 안에 윤곽부의 표면위로 복귀될 것이다. 하지만, 변경된 반경이 유지되도록 하는 보우만 층의 재성장은 없을 것이다. 상피는 변경된 반경을 제외하고는 그 동일한 두께 및 투명도로 복귀 및 재성장될 것이다.

[실시예]

일련의 실험이 토끼눈에 대해 행하여 졌으며 각막 형상에 있어서 일정하고 반복적인 변화를 가져왔다.

이러한 실험에서 제5도의 장치와 제8도의 윤곽형성기구가 사용되어졌다. 이 토끼는 마취상태이며 상기의 절차는 이 토끼의 각막에 대해 수행되어졌다. 다음의 도표에는 커터설정 깊이에 따른 수술 전후의 각막 곡률 반경 변화량에 대한 각막 변화의 결과가 기재되어 있다.

제12도 및 제13도는 원시교정용으로 도시되어 있는 윤곽성형기구 블레이드 설계의 수정된 형상을 나타내고 있으나 동일 개념에서 근시교정기구에 적용될 수도 있다. 몸체(120)는 복수의 방사상 교차 블레이드(122)를 포함하고 있다. 각각의 블레이드의 예리한 말단부의 첨단(extreme)팁(124)은 바람직하게는 120° 정도의 각도로 굽혀진다. 브레이드날의 굽힘은 제13도에 화살표로 도시된 바와같이 선택적인 방향으로 굽혀진다.

제14도는 위치조정링(52)의 확대도이며, 수술중에 눈위에 링을 유지시키도록 눈위에 작은 진공 포켓이 형성되는 위치에 링이 있는 것을 도시한다.

Claims (18)

1. 중심축선을 구비한 각막을 갖는 눈에서의 굴절에러를 교정하는 장치에 있어서, 원하는 각막 반경으로 상기 각막을 문지르도록 예리한 칼날 블레이드를 갖춘 윤곽성형기구;상기 축선에 대하여 상기 각막에 접하는 상기 칼날 블레이드를 유지하는 부재;상기 굴절에러가 실제로 교정될 때까지 상기 각막을 상기 칼날로 문지르도록 상기 축선에 대하여 상기 기구를 수동으로 회전시키거나 진동시키는 부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제7항에 있어서, 상기 굴절에러가 교정될 때까지 상기 각막에 대하여 상기 블레이드를 축선방향으로 점차 전진시키는 부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제7항에 있어서, 상기 각막에 대한 상기 윤곽성형기구의 축선상 위치의 표시를 제공하는 인덱싱 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제7항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 복수의 방사상 블레이드로 구성되어 이으며, 방사상 블레이드의 예리한 바닥 끝은 상기 윤곽성형기구의 축선과 교차하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제10항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 각막 반경을 효과적으로 감소시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제11항에 있어서, 상기 블레이드는 상기 윤곽성형기구의 축선에 대하여 오목한 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제9항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 각막 반경을 효과적으로 증가시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 각막 반경을 변경하여 굴절에러를 교정하도록 사라의 눈의 각막 부분을 외과적으로 재윤곽형성하는 장치에 있어서, 상기 눈의 공막부분에 일시적으로 접근하여 재윤곽형성되는 상기 각막을 둘러싸기 위해 저면측에 탄성 진공링 부재를 갖추고 있고, 상부측에 위지조정핀을 그리고 상기 진공링 부재와 연통하는 진공부재를 갖추고 있는 원통형 위치조정링; 저면에 상기 위치조정핀과 상호연결시키는 부재와 내부상에 형성된 일정피치의 나사산을 갖춘 유지슬리브, 상기 유지슬리브와 회전가능하게 부착되기 위해 외부에 형성된 상기 일정 피치의 나사산을 갖춘 가이드 슬리브, 상기 가이드 슬리브 및 상기 유지슬리브내에 회전가능하게 그리고 축선상으로 수용되도록채택된 윤곽형성기구로서, 상기 가이드 슬리브상에 상기 윤곽성형기구를 회전가능하게 지지하는 상기 윤곽성형기구상의 칼라부재와, 상기 윤곽성형기구의 저면에서의 적어도 하나의 칼날 블레이드를 갖춘 상기 윤곽성형기구, 그리고 상기 굴절에러가 실제로 교정될 때까지 상기 각막을 문지르도록 상기 눈의 시각 축선에 대하여 상기 칼날을 회전시키거나 진동시키는 부재로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제14항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 각막 반경을 효과적으로 증가시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제15항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 복수의 방사상 블레이드로 구성되어 있으며, 이 방사상 블레이드의 저면부가 예리하게 된 칼날은 상기 윤곽형성기구의 축선과 교차되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제14항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 각막 반경을 효과적으로 감소시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제17항에 있어서, 상기 칼날 블레이드는 복수의 방사상 블레이드로 구성되어 있으며, 이 방사상 블레이드의 저면부가 예리하게 된 칼날은 상기 윤곽형성기구의 축선에 대하여 오목한 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제14항에 있어서, 상기 유지슬리브는 실제로 투명한 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제14항에 있어서, 상기 나사산의 상기 피치에는 인치당 35 내지 60개의 나사산이 있는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제20항에 있어서, 상기 나사산의 상기 피치에는 인치당 40개의 나사산이 있는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 유지슬리브 및 상기 가이드 슬리브는 상기 윤곽성형기구의 축선상의 운동을 측정하는 마이크로미터 인덱싱 부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제14항에 있어서, 상기 윤곽성형기구에 연결된 제1 전기접촉부, 상기 사람에 연결된 제2 전기접촉부, 그리고 상기 제1 및 제2 전기접촉부를 시각 및/또는 청각 지시기 부재에 연결하는 전원회로부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제14항에 있어서, 상기 윤곽성형기구는 상기 유지슬리브의 내주면과 분리가능하게 맞물림된 마찰부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.