KR20090102751A - 눈의 비파괴성 또는 최소 파괴성 광처리 장치 - Google Patents

눈의 비파괴성 또는 최소 파괴성 광처리 장치

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KR20090102751A
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Abstract

본 발명은 집단적으로 또는 선택적으로 동물 또는 인간의 눈의 수정체 및/또는 그 구성성분을 비파괴 또는 최소 파괴성 광처리 방법에 관한 것으로, 치료 레이저 빔을 집단적 또는 선택적으로 치료가 이루어져야 하는 수정체 및/또는 그 구성성분들의 선택된 부위로 집속하는 단계; 상기 치료 레이저 빔을 펄싱하는 단계; 수정체의 적어도 일부 위에 빔을 스캐닝하는 단계; 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 조사선선을 측정하고, 상기 치료 레이저 빔의 중지를 결정하거나 또는 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수 및 펄스 트레인 길이, 스캔 속도, 스캔된 체적의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴들 중의 적어도 하나의 파라미터를 조절하기 위해 상기 측정을 이용하는 단계를 포함한다.

Description

눈의 비파괴성 또는 최소 파괴성 광처리 장치{APPARATUS FOR NON OR MINIMALLY DISRUPTIVE PHOTOMANIPULATION OF AN EYE}
본 발명은 집단적으로 또는 선택적으로 동물 또는 인간의 눈의 수정체 및/또는 그 구성성분을 비파괴 또는 최소 파괴성 광처리 방법에 관한 것이다.
본 출원에 인용된 모든 특허 및 비-특허 문헌들은 그 전체가 참고로 통합되어 있다.
눈 내의 불투명은 전체적으로 장님이 되도록 하는 백내장에 의해 주로 야기되는 반면에, 수정체의 경화는 주로 노안과 관련되어 있다. 노안은 서로 다른 거리에 있는 물체들로부터 망막 위에 빛의 초점을 제대로 맞추지 못하도록 하는 눈의 조절력(accommodative amplitude)의 감소로 정의된다. 이는 통상적으로 가까운 물체들을 깨끗하게 볼 수 없는 40대 내지 50대 사이의 정시인(emmetropic subject)(시거(distant vision) 교정을 위해 안경이나 콘택트 렌즈가 필요하지 않은 사람)에 의해 인지된다.
인간이 태어날 때에, 수정체는 자외선 정도로 투명하고, 수정체의 조밀한 단백질 성분은 제대로 조직화되어 있고, 탄력적이며 가요성 물질을 형성한다. 10대 때부터, 점진적인 황갈변(yellowing)이 시작되어 수정체를 변화시키며, 이와 동시에 또는 눈의 조절력의 손실과 밀접한 관계를 가지고 있다. 궁극적으로는 인생의 70대 또는 80대에, 대부분의 사람들이 백내장, 다시 말하면 수정체의 혼탁으로 시력 손상이 된다.
지구 전체 레벨에서, 매년 수천 명의 사람들이 백내장에 의해 장님이 되며, 현재 유일한 치료법은 수술로 수정체를 벗겨내는 것이다. 외과 수술 치료의 현대적 표준에의 접근이 부족하기 때문에, 많은 사람들의 경우에 수술은 옵션이 아니다. 산업화된 국가들에서 조차도, 수술의 부담은 건강관리 시스템에 있어서 심각한 문제점들을 야기한다. 따라서, 시력 기능 장애의 예방과 치료에 있어서, 수정체의 치료, 바람직하게는 비수술적 치료에 의한 시력 기능(조절력 및 투명도)의 복원을 위한 장치가 상당한 가치가 있다.
수정체의 황색화는 수정체 내에서 퇴화된 단백질들의 집적과 공유 가교 결합의 형성에 의해 야기되는 것으로 알려져 있다. 분자들의 가교 결합과 다른 유형의 퇴화는 수정체의 광학적 그리고 기계적 특성을 붕괴시킨다. 가교 결합의 순환 분자 성분들의 형광은 이러한 과정의 증거가 된다.
눈의 광처리를 위한 레이저 광의 응용은 안과 분야에서 주지되어 있다. 이러한 문맥에서, 레이저 광은 충분하게 집속하게 하는 충분한 단색성 광으로 이해된다. 레이저 광의 하나의 응용 예는, 삭마하는 데에 레이저 광을 활용하여 시력을 교정할 목적으로 렌조의 일부를 제거하는 미국 특허 제6,322,556호이다. 다른 응용 예는 미국 특허 제6,726,679호로, 이 문헌에는 감고 있는 눈의 불투명부 및/또는 경화부를 녹이는 데에 레이저 광을 활용하는 것이 개시되어 있다. 그러나 이 방법은 여러 단점들을 갖고 있다. 먼저, 눈을 감고 있는 상태에서, 수정체 내에서 처리되어야 하는 눈의 위치를 정확하게 결정하는 것이 불가능하고, 결과적으로 이는 동일한 부위가 여러 번 잘못 치료됨으로 인한 손상을 야기할 수 있다. 두 번째로, 상당한 임상 결과를 달성하기 위해, 눈 내의 위치에 정확한 양의 레이저 광의 조사선는 매우 개별적이며, 수정체 내의 위치에 따라 변할 수 있다. 레이저의 설정된 값을 사용할 때에, 이는 비효율적인 과소 치료 또는 과다 치료의 손상을 야기할 수도 있다. 발포성 가스(blister gas)(캐비테이션 기포)가 발생하게 하는 수정체 내 성분들의 국부적인 증발에 의한 손상이 발생할 수 있다. 미국 특허 제6,726,679호에서, 그러한 기포들은 불가피한 것으로 여겨지고, 일부 경우에 있어서는 바람직한 것으로 여겨지지만, 이들의 형성과 붕괴는 수정체 및/또는 주위 조직 상에 상당한 기계적 응력을 야기할 수 있으며, 따라서 발포성 가스의 형성은 방지되어야 하고, 또는 치료 외과의 또는 임상의 또는 자동화된 치료 장치에 의해 제어되는 방식으로 방지될 수 있다. 다른 한편, 미국 특허 제6,726,679호에 개시되어 있는 것과 같은 방법을 사용할 때에, 발포성 기체 또는 수정체의 진피층 또는 각막의 광손상과 같은 원치 않는 효과를 방지하거나 최소화 하면서도 충분한 치료 효과를 얻기 위한 에너지의 양을 조절하기가 어렵다. 이러한 리스크에도 불구하고, 수정체 내의 혼탁부 및 경질부의 비수술적 제거 또는 감소가 중요한 임상 목표라는 것에는 의심이 없다. 따라서, 본 발명의 목적은 집단적 또는 선택적으로, 효율성의 보증 및/또는 최소- 또는 비-파괴성 양의 광양자 에너지만이 눈으로 전달되도록 하면서, 수정체 및/또는 그 구성성분의 비-수술적 광처리를 위한 장치와 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 개략도이다.
도 2는 적응 광학 (adaptive optics)과 같은 몇 가지 특성들을 포함하는 본 발명에 따른 시스템의 개략도이다.
도 3은 입력으로서 수신되어 출력으로서 출력될 수 있는 프로세싱 수단에 관한 몇 가지 상이한 형태의 정보를 도시한다.
도 4는 적절한 레이저 시스템을 도시한다.
도 5는 적절한 레이저 시스템을 도시한다.
도 6은 콘택트 렌즈 뿐만 아니라 상기 콘택트 렌즈와 눈 사이의 플루이드 커넥션이 부착되어 있는 눈을 도시한 것이다.
본 발명은, 집단적 또는 선택적으로, 동물 또는 인간의 눈의 수정체 및/또는 눈의 구성 성분들을 광표백(photobleaching) 또는 다른 비-파괴성 또는 최소한의 파괴성 광처리를 위한 시스템과 방법에 관한 것이다. 상기 목적은, 생리 심리학의 조절 과정, 다시 말하면, 광학 투과도의 향상 및/또는 눈의 초점거리의 동적 조절 중에 변형을 겪는 조절 영역 또는 조절 능력을 증가시키도록, 수정체의 광학적 또는 기계적 특성을 변화시키는 것이다. 발색단의 표백 유인에 의해 달성되는 소망하는 효과 또는 효과들은 비정상 굴절 또는 광 산란 특성을 갖는 침전물질의 분해, 공유 결합의 붕괴에 의한 수정체 성분들의 물리 화학적 특성의 변질, 가교-결합을 포함하는 변성을 겪는 분자들의 분리이다. 이는, 캐비테이션 또는 세포 전체를 손상, 혼탁, 경직 또는 수정체 내의 다른 원치 않는 효과로 이르게 하는 다른 분열 효과에 기인하는 손상을 예방 또는 최소화하기 위해, 수정체의 광학 특성 변화의 바람직한 연속적인 피드-백 제어 하에서 수행된다.
특히, 집단적 또는 선택적으로,
a) 치료 레이저 빔을 집단적 또는 선택적으로 치료가 이루어져야 하는 수정체 및/또는 그 구성성분들의 선택된 부위로 집속하는 단계;
b) 상기 치료 레이저 빔을 펄싱하는 단계;
c) 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 조사선선을 측정하고, 상기 치료 레이저 빔의 정지를 결정하거나 또는 상기 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수 및 펄스 트레인 길이들 중의 적어도 하나의 파라미터를 조절하기 위해 상기 측정을 이용하는 단계를 포함하여, 광 에너지의 정확하면서도 최적의 적용이 되도록 광처리가 효과적으로 모니터되는 방법에 의해, 인간 또는 동물의 눈의 수정체들 및/또는 수정체들의 구성성분들의 비- 또는 최소한의 파괴성 광처리를 위한 방법에 의해, 원치 않는 효과들을 예방 또는 최소화하면서도, 최적의 광처리가 얻어질 수 있다.
또한, 제2 태양의 본 발명은,
d) 적어도 하나의 치료 레이저 빔을 조사선선하는 치료 레이저 시스템과;
e) 집단적 또는 선택적으로 치료가 이루어져야 하는 수정체 및/또는 그 구성성분의 선택된 부위에 상기 치료 레이저 빔을 집속하는 집속 수단과;
f) 상기 치료 레이저 빔을 펄싱하는 수단과;
g) 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 유형의 조사선선을 측정하는 수단과;
h) 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 유형의 조사선선을 처리하는 수단과;
i) 상기 처리 수단의 출력의 적어도 한 부분을 기초로 하여, 상기 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수 및 펄스 트레인 길이들 중의 적어도 하나의 파라미터를 조절하는 수단을 포함하는, 집단적 또는 선택적으로 동물 또는 인간 눈의 수정체 및/또는 그 구성성분들의 비- 또는 최소 파괴성 광처리 시스템에 관한 것이다.
제3 태양의 본 발명은, 치료 중에, 눈 표면과의 기계적 접촉 또는 눈 위에 장착된 콘택트 렌즈와의 기계적 접촉에 의해 생명체 눈을 전체적 또는 부분적으로 기계적으로 고정시키는 방법 및 장치에 관한 것이고, 또한 눈의 표면과의 기계적 접촉 수단 및/또는 상기 눈 위에 장착된 콘택트 렌즈와의 기계적 접촉 수단을 포함하는, 치료 중에 생명체 눈을 전체적으로 또는 부분적으로 기계적으로 고정하는 장치에 관한 것이다.
제4 태양의 본 발명은, 적어도 하나의 광 검출기 상에서 눈을 영상화함으로써 눈의 움직임을 추적하는 방법과, 적어도 하나의 광 검출기 상에서 눈을 영상화하는 수단을 포함하는 눈의 움직임 추적 시스템에 관한 것이다.
제5 태양의 본 발명은, 눈의 표면 또는 전방부 및 기저부(fundus)(눈의 후부 내측)를 감시함과 동시에 공간 내의 눈의 방위를 감시하고 공간 내의 눈의 방위를 계산하기 위한 방법뿐만 아니라, 눈의 표면 또는 전방부를 감시하기 위한 수단과 기저부를 감시하기 위한 수단과 공간 내의 눈의 방위를 계산하기 위한 수단을 포함하는 공간 내의 눈의 방위를 감시하기 위한 시스템에 관한 것이다.
제6 태양의 본 발명은, 열, 냉기(cold) 및 자기장 중 적어도 하나를 적용함으로써 치료 전, 치료 중, 평가(assessment) 전 또는 평가 중에 눈을 조절(conditioning)하기 위한 방법뿐만 아니라, 열, 냉기 및 자기장 중 적어도 하나를 적용하기 위한 수단을 포함하는 눈을 조절하기 위한 시스템에 관한 것이다.
제7 태양의 본 발명은, 동물 또는 사람의 수정체 및/또는 그 구성요소의 집단적 또는 선택적인 비-파괴성 또는 최소 파괴성 광학 조작에 의하여, 백내장, 조기 백내장(pre-cataract), 노안에 대한 치료가 필요한 사람 또는 동물을 치료하는 방법에 관한 것으로,
j) 치료가 이루어지도록 의도된 수정체 및/또는 그 구성체의 선택 부분에 집단적 또는 선택적으로 치료 레이저 빔을 집속하는 단계,
k) 상기 치료 레이저 빔을 맥동(pulsing)시키는 단계,
l) 상기 선택 부분으로부터 하나 이상의 유형의 조사선선(radiation)를 측정하고, 이 측정을 이용하여 상기 레이저 빔의 중단을 결정하거나, 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도 및 펄스 열(pulse train) 길이 중 적어도 하나의 파라미터를 조정하는 단계를 포함함으로써,
상기 백내장, 조기 백내장 또는 노안을 광표백(photobleaching)시키고 그에 따라 질환을 치료한다. 또한, 본 발명은 동물 또는 사람의 수정체 및/또는 그 구성요소의 집단적 또는 선택적인 비-파괴성 또는 최소 파괴성 광학 조작에 의하여, 백내장, 조기 백내장(pre-cataract), 노안에 대한 치료가 필요한 사람 또는 동물을 치료하기 위한 시스템에 관한 것으로,
m) 치료가 이루어지도록 의도된 상기 수정체 및/또는 그 구성체의 선택 부분에 집단적 또는 선택적으로 치료 레이저 빔을 집속하기 위한 수단,
n) 상기 치료 레이저 빔을 맥동시키기 위한 수단,
o) 상기 선택 부분으로부터 하나 이상의 유형의 조사선선를 측정하기 위한 수단,
p) 상기 선택 부분으로부터 상기 하나 이상의 유형의 조사선선를 처리하기 위한 수단, 및
q) 상기 치료 레이저 빔에 대한 적어도 하나의 파라미터, 즉 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도 및 펄스 열 길이 중에서 적어도 하나를 조정하기 위한 수단을 포함한다.
그에 따라 상기 백내장, 조기 백내장 또는 노안을 광학적으로 광표백시켜 질환을 치료한다.
제8 태양의 본 발명은 동물 또는 사람의 수정체 및/또는 그 구성체의 집단적 또는 선택적인 비-침습(non-invasive) 치료를 위한 방법에 관한 것으로,
r) 치료가 이루어지도록 의도된 수정체 및/또는 그 구성체의 선별 부분에 집단적 또는 선택적으로 치료 레이저 빔을 집속하는 단계,
s) 상기 치료 레이저 빔을 맥동시키는 단계,
t) 수정체 또는 수정체의 적어도 일부분에 일정 속도 또는 가변 속도로 치료 레이저 빔을 스캔(scanning)하는 단계,
u) 상기 선택 부분으로부터 하나 이상의 유형의 조사선선를 측정하고, 이 측정을 이용하여 상기 레이저 빔의 중단을 결정하거나, 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도 및 펄스 열 길이, 스캔 속도, 스캔 용적의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴 중 적어도 하나의 파라미터를 조정하는 단계를 포함한다.
제9 태양의 본 발명은 동물 또는 인간의 눈의 수정체 및/또는 그 구성체의 집단적 또는 선택적인 비-침습 치료를 위한 시스템에 관한 것으로,
v) 치료가 이루어지도록 의도된 동물 또는 사람의 수정체 및/또는 그 구성체의 선택 부분에 집단적 또는 선택적으로 치료 레이저 빔을 집속하기 위한 수단,
w) 상기 치료 레이저 빔을 맥동시키기 위한 수단,
x) 수정체 또는 수정체의 적어도 일부분에 일정 속도 또는 가변 속도로 치료 레이저 빔을 스캔하기 위한 수단, 및
y) 상기 선택 부분으로부터 하나 이상의 유형의 조사선선를 측정하고, 이 측정을 이용하여 상기 레이저 빔의 중단을 결정하거나, 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도 및 펄스 열 길이, 스캔 속도, 스캔 용적의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴 중 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 수단을 포함한다.
제10 태양의 본 발명은 눈으로 진입하는 다수의 탐색 빔(probing beam)의 동시 사용을 위한 방법과 시스템을 제공하며, 각 탐색 빔은 소망의 광-유도성 반응(light-elicited response)이 발생하는 개별적인 각각의 초점 또는 타깃 용적을 형성하고, 그러한 반응은 예를 들면 수정체의 타깃 위치, 초점 및 강도의 제어를 가능하게 하는 형광 또는 다른 발광(emission)이다.
제11 태양의 본 발명은 눈으로 진입하는 다수의 탐색 빔의 동시 사용을 위한 방법과 시스템을 제공하며, 각 탐색 빔은 소망의 광-유도성 화학 반응 또는 조직 변성 변화(structural alteration change)가 일어나는 개별적인 각각의 초점 또는 타깃 용적을 형성하면서, 단일 초점 내에 집속되어 눈에 전달된 총 에너지를 갖게 됨으로써 수반될 수도 있는 부작용을 회피한다.
피드백
가교 단백질로부터 방출되는 자기형광과 같은 발광 현상을 이용하여 광화학 반응을 모니터링할 수 있다. 이 때 상기한 발광 유형 중 적어도 한 가지는 상기 치료용 레이저 빔 (treatment laser beam)으로 인하여 발생하는 것이 좋다. 그에 따라, 치료용 레이저 빔을 조정하는데 사용되는 상기 빛의 특성 분석은 상기 치료용 레이저 빔에 직접 의존한다. 그러나, 상기 광조사선 유형의 적어도 한 가지는 레이저와 같은 2차 발광원에 기인하는 것이 좋다. 그에 따라, 상기 선택된 부분은 예컨대 하나의 파장에서 조작될 수 있는 반면 다른 파장을 이용하는 특징적인 광조사선에 대해 탐침될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 바람직한 실시 상태는 초기화 단계 (initialization phase)를 추가로 포함하는데, 이 초기화 단계에서는 비조작 강도가 상기 선택된 부분에 지향되고, 상기 부분과 상기 비조작 강도 간의 상호작용에 의해 야기되는 한 가지 이상의 발광 유형이 측정되며, 이 측정값을 이용하여 상기 선택된 부분을 광조작하지 않도록 결정하거나 또는 광조작 (photomanipulation)을 진행하도록 결정된다. 이로써, 광조작에 대한 상기 선택된 부분의 적합성을 평가할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 초기화 단계를 이용하여 다음 중 적어도 한 가지: 즉, 상기 치료용 레이저 빔의 촛점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수, 펄스 열 길이 (pulse train length), 스캔 속도, 스캔된 부피의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴을 조정하는 것이 좋다. 그에 따라, 광조작을 위한 변수들의 설정이 미리 최적화되므로, 최초의 광조작으로부터 야기되는 바람직하지 못한 효과가 최소화된다.
본 발명에 따른 방법의 두번째 바람직한 실시 상태는 상기 치료용 레이저 빔을 적용한 후의 평가 단계를 포함하는데, 이 평가 단계에서는 비조작 강도를 상기 선택된 부분에 지향시키고, 상기 부분과 상기 비조작 강도 간의 상호작용에 의해 야기되는 한 가지 이상의 발광 유형을 측정하여, 이 측정치를 이용함으로써 상기 부분의 추가적인 치료를 중단할 것인지를 결정하거나 또는 다음 중 적어도 한 가지: 즉, 상기 치료용 레이저 빔의 촛점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수, 펄스 열 길이 (pulse train length), 스캔 속도, 스캔된 부피의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴을 조정하거나 조정함이 없이 치료를 재개할 것인지의 여부를 결정한다. 이로써, 광조작이 충분히 일어났는지, 또는 아닌지를 검증할 수 있고 상기 평가 결과를 이용하여 추가의 광조작을 최적화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 방법에서 상기 측정은 다음 중 적어도 한 가지를 포함하는 상기 선택된 부분의 광학 신호를 결정하는 것을 포함한다: 치료 펄스의 효과로서 일어나는 일시적 특징 또는 정상 상태나 시간 분해 분광법 (time-resolved spectroscopy)을 이용하여 기록될 수 있는 특징 (예컨대 색상 및 흡수도의 변화), 라만 분광법 (예컨대 스토크 시프트 및 라만 산란 강도), 광자-상관 분광법 (예컨대 겉보기 분자량, 강도 및 조성의 변화), 형광 분광법 (수정체 형광의 감소, 증가, 스펙트럼 시프트 또는 기타 변화) 및/또는 인광 분광법 (수정체 인광의 감소, 증가, 스펙트럼 시프트 또는 기타 변화).
상기 측정 단계는 비접촉 센서(들) 및/또는 눈이나 주변 조직과 직접 또는 간접적으로 접촉되어 위치하는 음향 센서를 이용하여 기록된 음향 효과를 검색하는 단계를 포함하는 것 역시도 바람직하다. 비접촉 음향 센서는 종래 기술에 익히 알려져 있으며, 예로서 마이크로폰 또는 레이저광 반사면의 레이저 간섭계를 들 수 있다.
수정체의 광조작과 연계된 음향 효과는 가스 블리스터 (gas blister)의 형성 및 특히 붕괴에 의하여, 그리고 빛과 조직간의 다른 유형의 상호작용에 의하여 발생한다. 따라서, 상기 음향 센서를 비롯하여 광조작의 결과로서 가스 블리스터 형성의 일차적인 검출값이 제공된다. 이와 같은 직접 검출에 의하여 가스 블리스터가 발생했는지 여부 및/또는 그러한 가스 블리스터가 발생했을 경우 추가의 광조작을 중단할 것인지를 적극적으로 검증하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 가장 바람직한 방법에 있어서, 상기 측정, 분석 및 조정 단계는 피드백 루프를 형성하며, 상기 측정, 분석 및 조정 단계들은 실질적으로 연속적으로 일어나게 된다. 또한, 상기 피드백 루프는 실질적으로 실시간으로 작동되는 것이 좋다. 상기 선택된 부분의 결과적인 데이터, 상기 조정값(들), 및 새로워진(renewed) 광조작의 전술한 측정 및 가공은 실제로 눈의 자연적 운동 (saccades: 단속성 안구운동) 보다 실제로 짧은 시간인 0.1초 또는 그 미만의 시간 동안 일어나는 것이 바람직하며, 더욱 좋기로는 0.01초 미만의 시간 동안 일어나는 것이 좋다. 이 정도 수준의 반응 시간 이내라면 눈의 미세한 움직임은 무시되어도 좋으므로 상기 광조사선가 측정되는 위치는 실제로 조사선되는 위치에 상응한다.
적응 광학
치료용 레이저 빔 및/또는 2차 발광원은 적응 광학 (adaptive optics)을 이용하여 포커스되는 것이 좋다. 적응 광학은 원래 천문학 분야에서, 변형가능 거울 (deformable mirror)의 모양을 입사 광 필드에 맞춤으로써, 멀리 떨어진 별로부터의 광 필드 (light field)의 대기압에 의한 왜곡을 제거하기 위하여 응용되었다. 일반적으로는, 외부 대기를 반사하는 강력한 레이저 빔에 의해 생성되는 이른바 가이드 스타가 이용된다. 이어서, 가이드 스타의 영상이 선명해질 때까지 변형가능 거울을 조정한다. 안과학의 관점에서, 적응 광학은 눈 조직의 결함으로 인한 수차(收差)를 보상하도록 적용될 수 있으며, 이에 따라, 상기 치료용 레이저 빔의 촛점이 최적화된다. 상기 적응 광학은 또한 변형가능 거울을 사용하는 것을 포괄한다.
나아가, 상기 적응 광학은 천문학 및 안과학 분야에서 잘 알려져 있는 하트만-샤크 (Hartmann-Schack) 센서의 이용 및 엑시머 레이저 조직 증발을 이용하여 현재 시행되는 것과 같은, 맞춤형 각막 절제 전후의 눈의 광학 수차 (optical aberrations)의 맵핑을 비롯한 안과학적 응용을 추가로 포함하는 것이 좋다. 적응 광학을 이용하는 단발성 조정 (single-shot adjustment) 이 가능하기는 하지만, 어떤 응용예에서는, 적응 광학이 결과의 조정 및 측정이 반복적인 프로세스를 형성하는 피드백 루프를 형성하는 것이 좋다. 적응 광학은 이러한 목적을 위한 광원에 의하여 가이드될 수 있지만 상기 치료용 레이저 빔 또는 상기 2차 발광원에 의해 야기되는 반사 또는 기타 광조사선에 의해 가이드되는 것이 좋다.
광조사선 유형
본 발명에 따른 방법의 한 가지 버젼에 있어서, 상기 광조사선는 다음 중 적어도 한 가지를 포함하여 이루어진다: 형광 (입사광의 파장보다 긴 파장에 있어서, 표적으로부터의 광대역 발광의 검출), 산란 (입사광의 파장에서 표적으로부터 방출된 발광의 검출), 라만 산란 (입사광의 파장보다 길거나 짧은 파장에 있어서, 표적으로부터의 협대역 발광의 검출), 반사 (입사광의 정반사), 인광 (입사광보다 긴 파장에서, 100 나노초 이상의 지연 현상을 수반하는, 표적으로부터의 광대역 발광의 검출) 및 제동복사 (bremsstrahlung: 입사광보다 긴 파장과 짧은 파장 모두에서, 표적으로부터의 광대역 발광의 검출). 특히, 상기 광조사선의 스펙트럼 분포를 측정하여 이를 이용할 수 있는데, 스펙트럼 광조사선는 종종 그의 분자적 기원에 특이적이다. 마찬 가지로, 완화 시간과 같은, 다른 시간 상수들에 의하여 치료 부위의 특성을 밝혀낼 수 있다. 따라서, 본 발명의 한 가지 실시 상태에서는 일시적 분해 분석에 의하여 상기 광조사선의 측정값을 분석하는 것이 바람직하다.
목표 관련 피드백
전술한 피드백 시스템에서, 1가지 이상의 여러 가지 신체적 목표가 피드백 시스템의 프로그래밍시 고려될 수 있다. 따라서, 피드백 시스템은 특정한 물리적 특성을 관찰하여 이 특성에 근거하여 레이저 및/또는 치료 진행 또는 중단 결정을 조정하도록 프로그래밍될 수 있다. 본 발명의 양호한 실시 상태에 있어서, 이러한 모니터링은 다음 단계들에 의하여 수행될 수 있다.
a) 상기 선택된 부분을 광조작하는 단계와,
b) 상기 선택된 부분으로부터 조사선선을 검출하는 단계와,
c) 상기 광조작의 에너지를 점진적으로 증가시키는 단계와,
d) 상기 조사선선이 정해진 역치(threshold) 이하일 때 기록하는 단계.
마찬가지로, 본 발명의 또다른 양호한 실시 상태에 있어서, 치료 효과는 상기 선택된 부분에 관한 광조작되지 않은 강도에서 기인한 조사선선을 측정함으로써 연구한다. 최종적으로, 이러한 효과 연구는 치료하기 전에 얻어진 상기 조사선선의 값을 상기 확인 (verification)으로부터 얻어진 정보와 비교함으로써 수행하거나 보충할 수 있다.
일반적으로, 피드백 시스템의 목표는 상기 조사선선 증가, 감소, 출현, 사라짐, 또는 적당한 값을 갖는 것이다. 이러한 본 발명에 따른 치료용 레이저의 조정의 양호한 목표는 수정체 성분의 표백, 변색, 탈응집, 수정체 단백질 또는 수정체의 기타 성분의 탈중합화, 또는 수정체 단백질 또는 수정체의 다른 성분의 재용해(resolubilization)를 조정하는 것이다. 이러한 목표들은 좋기로는 상기 선택된 영역 외부에 있는 또는 치료의 대상이 되지 않는 분자, 성분 또는 세포에 대한 공동현상, 기계적 효과, 음향 효과, 및/또는 열효과를 회피하거나 또는 최소화하면서 수행된다. 전술한 바와 같은 일을 회피하기 위한 노력으로서, 상기 목표의 달성 여부를 측정하기 위한 조사선선으로서 동일한 또는 기타의 조사선선을 모니터링하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 조정의 양호한 목표 중 다른 것으로는, 건강한 수정체 단백질, 세포막 또는 수정체의 기타 건강한 성분에 피해를 주지 않으면서, 또한 상기 선택된 부분의 외부에 있는 또는 치료의 대상이 되지 않는 분자, 성분 또는 세포에 대하여 공동 현상, 기계적 효과, 음향 효과 및/또는 열 효과를 추가로 회피하거나 또는 최소화하면서, 예컨대 수정체 단백질이나 수정체 단백질 가교 결합 등의, 특정한 대분자 또는 거대분자 첨가물을 분자적으로 절단시키기 위하여 치료용 레이저 빔을 조정하는 것이다. 더욱 자세히는 이러한 조사선선은 형광일 수 있으며, 이 시스템은 산란 증가를 동시에 최소화하거나 예방하도록 조정된다.
다중 광자 효과 (Multi-photon effect)
청색광 또는 자외선을 사용하여 인간 안구의 특이적인 분자 성분을 광여기시키면, 이러한 에너지를 띤 광자가 각막과 살아 있는 수정체 층에 해를 입히기 때문에 문제가 발생한다. 이러한 것의 또다른 문제점으로는 망막 독성 (retinotoxicity)과, 혼탁한 수정체의 저침투성이 있다. 이러한 문제점을 회피하기 위한 방법은 다중 광자 여기를 사용하는 것이다. 2중 광자 여기는, 고강도 레이저광으로 특이적인 전자를 여기시켜, 단일 광자를 사용한 것에 의한 목적하는 효과를 유도하기에 필요한 파장의 절반을 달성한다. 고강도 광은 2단계 방법에 의하여 형광 여기의 가능성을 증가시키는데, 여기서, 분자는 먼저 제1 광자에 의하여 가상 수준(virtual level)으로 1차로 여기된 후에, 제2의 광자에 의하여 형광 단계의 수명내에서 전자를 때린다 (strike). 가상 수준의 수명이 매우 단시간이기 때문에, 제2 광자는 매우 단시간 내에 사용 가능하여야 하고, 그러므로, 고강도여야 한다. 반면에, 펄스 에너지는 주위 조직에 열적으로 또는 화학적으로 해를 입히는 것을 회피해야 한다. 따라서, 광은 고강도의 필요성이 고피크-강도를 통해 수행될 수 있도록 펄스광인 것이 좋다. 고피크이지만, 저에너지인 펄스광은 피코초, 나노초, 또는 펨토초 레이저를 사용하고, 해당 조직 부분에 레이저 광을 포커싱 함으로써 얻는다. 여기를 달성하기 위하여 필요한 에너지 유입량은 포커싱 지점에서만 존재하기 때문에, 포커싱과 2중 양자 여기를 함께 사용하는 것은 주위 조직에 해를 입히게 될 수 있는 위험을 상당히 감소시킨다. 그러므로, 수정체 등과 같이 자외선을 많이 흡수하는 물질 속 깊이에서 자외선 여기가 가능하다. 유해한 광독성 효과가 없는 적색광 또는 적외선만이 포커스의 앞뒤에 존재한다. 치료 중, 수정체 중의 치료용 레이저 빔을 따라서 관찰되는 2중 광자 처리의 결과로 인한 형광을, 수정체에 대한 치료용 레이저 빔의 집중면을 조정하기 위하여 사용할 수 있다.
따라서, 양호한 실시 상태에 있어서, 치료용 레이저 빔은 2중 광자 효과와 같은 다중 광자 효과를 허용하도록 하는 1종 이상의 초고속 레이저를 포함하는 치료용 레이저 시스템으로부터 유래한다. 상기 치료용 레이저 시스템은 실질적으로 800 nm, 좋기로는 1030 nm에서 발광한다. 좋기로는, 이러한 치료용 레이저 시스템은 200 내지 1500 nm 범위의 파장, 좋기로는 300 내지 550 nm 범위의 파장, 550 내지 700 nm 범위의 파장, 700 내지 1OOO nm 범위의 파장, 1000 내지 1500 nm 범위의 파장의 레이저 광을 발광한다. 양호한 실시 상태에 있어서, 치료용 레이저 빔은 800 nm에서 발광하거나, 800 nm의 ±300 nm 범위에서의 광폭 또는 라인이 있는 티타늄-사파이어 레이저로부터 유래한다.
둘째, 치료용 레이저 빔은 좋기로는 실질적으로 60 피코초 이하, 더욱 좋기로는, 실질적으로 30 피코초 이하, 실질적으로 10 피코초 이하, 실질적으로 1 피코초 이하, 실질적으로 500 펨토초 이하, 실질적으로 200 펨토초 이하, 실질적으로 100 펨토초 이하, 실질적으로 50 펨토초 이하, 실질적으로 5 펨토초 이하의 간격으로 펄스되는 펄스광이다.
세번째, 상기 치료용 레이저 빔은 좋기로는 펄스 에너지가 실질적으로 200 마이크로 줄(micro-joules) 이하, 더욱 좋기로는 실질적으로 100 마이크로 줄, 실질적으로 50 마이크로 줄, 실질적으로 25 마이크로 줄, 실질적으로 10 마이크로 줄, 또는 실질적으로 3 마이크로 줄인 펄스광이다.
네번째, 상기 치료용 레이저 빔은 좋기로는 직경이 실질적으로 100 ㎛, 더욱 좋기로는 50 ㎛, 실질적으로 20 ㎛, 실질적으로 10 ㎛, 실질적으로 5 ㎛, 또는 실질적으로 1 ㎛인 점 (spot)으로 포커싱된다.
다섯번째, 상기 치료용 레이저 빔의 펄스 에너지 밀도는 좋기로는 실질적으로 1 줄/㎠ 이하, 실질적으로 500 밀리줄/㎠ 이하, 실질적으로 250 밀리줄/㎠ 이하, 실질적으로 100 밀리줄/㎠ 이하, 실질적으로 50 밀리줄/㎠ 이하, 실질적으로 25 밀리줄/㎠ 이하, 실질적으로 10 밀리줄/㎠ 이하이다.
보통 하나의 위치에서 수정체를 광조작하는 것만으로는 충분하지 않다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시 상태에 있어서, 레이저 빔의 포커스는 적어도 소정의 부피로 치료될 수 있도록 스캐닝되는데, 상기 부피는 주위의 건강하거나 건강하지 않은 조직에 해를 입히는 일이 없이 수정체 물질의 선택적 표적화를 가능하게 하는 크기와 이보다 작은 크기를 말한다. 좋기로는, 상기 부피의 규모는 전체 수정체 또는 특정 부분에 해당하는 장치로부터 관찰되는 횡단면으로서, 100 ㎟ 이하, 10 ㎟ 이하, 1 ㎟ 이하, 더욱 좋기로는 약 0.6 ㎟ 이하, 약 0.3 ㎟ 이하, 약 0.1 ㎟ 이하, 약 0.01 ㎟ 이하, 약 1000 ㎛2 이하, 약 100 ㎛2 이하, 약 10 ㎛2 이하, 약 1 ㎛2 이하이다.
광원
광원은 바람직하게는 연속 펄스 사이에 매우 짧은 기간의 조절 가능한 지연이 있는, 치밀한 레이저 광원을 전달하는 짧고 조절 가능한 레이저광 펄스를 포함한다. 상기 기간은 수정체 단백질의 연속적인 2회의 광자 여기에 있어서 각각 필요한 스펙트럼 영역에서 여기된 화합물의 붕괴 시간보다 짧은 것이 바람직하다. 근접하게 나뉘어진(closely spaced) 광 펄스의 트레인을 이용하는 것은 1회의 여기 공정에서 분해를 유발하기에는 약한 펄스를 사용하는 여기 공정에서 분자 결합의 연속적인 여기에 의한 수정체 단백질 교차 결합의 분해를 유발하는 민감한 국소 효과를 도출하기 위한 것이다. 표준 다중 광자 여기(multi-photon excitation)을 위한 단일 펄스 역시 이용될 것이다.
한가지 가능한 해법은 광원을, 진동수-2배수화(frequency-doubled) 티타늄-사파이어 레이저에 의하여 펌핑되고, 다시 연속 파장 진동수 2배수화 다이오드 펌핑 Nd:YAG 또는 Nd:YVO4 레이저에 의하여 펑핑된 조정 가능한 광학 매개 진동자(optical parametric oscillator, OPO)로서 건조(build)하는 것이다. 조정 가능한 진동수 2배수화 티타늄-사파이어 레이저는 청색부터 근자외선 파장 영역 (~350 내지 450 nm)까지의 여기 광자를 제공한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시 상태에 있어서, 치료(treatment) 레이저 시스템은 진동수 2배수화 티타늄-사파이어 레이저에 의하여 펑핑된 조정 가능한 광학 매개 진동자를 포함하는데, 이때 상기 진동수 2배수화 티타늄-사파이어 레이저는 다시 연속 파장 진동수 2배수화 다이오드 펌핑 레이저에 의하여 펌핑되는 것이다.
다른 한 가지 가능한 해법은 광원을, 티타늄-사파이어 레이저에 의하여 펌핑된 조정 가능한 광학 매개 진동자 (OPO)로서 건조하는 것인데, 이때 상기 티타늄-사파이어 레이저는 다시 다이오드 레이저에 의하여 펌핑되는 것이다. 조정 가능한 티타늄-사파이어 레이저는 650-1100 nm 영역에서 여기 광자를 제공할 수 있다. 상기 OPO는 이 광자가 2개로 쪼개져서 하나는 티타늄-사파이어 광자 (단일 펄스)의 1/2보다 높은 파장이, 다른 하나는 티타늄-사파이어 광자 (느린(idler) 펄스)의 1/2 보다 낮은 파장이 되도록 한다. 조절 가능한 광학적 지연선(delay line)에 의한 2개의 OPO 펄스 사이에 0부터 수 나노초(a few ns)의 지연이 도입된다. OPO 펄스를 위한 정확한 튜닝 영역의 상세는 선택된 OPO-결정(crystal) (예를 들면, LBO)로부터의 입력 변수를 갖는 상 조화 조건(phase matching conditions)에 대한 상세한 계산을 필요로 하지만, 약 50 nm의 튜닝 영역은 이전의 조사선로부터 이용 가능한 정보에 기초하여 예측될 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 상태에 있어서, 상기 치료 레이저 시스템은 티타늄-사파이어 레이저에 의하여 펌핑된 조정 가능한 광학 매개 진동자를 포함하는데, 이때 상기 티타늄-사파이어 레이저는 다시 다이오드 레이저에 의하여 펌핑되는 것이다. 바람직한 실시 상태에 있어서, 상기 티타늄-사파이어 레이저는 31 kHz 또는 275 kHz 중 어느 한쪽의 반복 속도를 갖는 800 nm의 파장 또는 이에 근접한 파장에서 빛을 방출한다. 티타늄-사파이어 레이저 빔의 강도는 50 mJ/㎠의 범위이고, 펄스 길이는 250 펨토초(femto-seconds) 이하이다.
다른 한 가지 실시 상태에 있어서, 상기 치료 레이저 시스템은 조정 가능한 광학 매개 진동자, 티타늄-사파이어 레이저 및 다이오드 레이저를 포함하는데, 이때 상기 광학 매개 진동자는 상기 티타늄-사파이어 레이저에 의하여 펌핑되고, 다시 상기 다이오드 레이저에 의하여 펌핑되는 것이다.
또 다른 한 가지 실시 상태에 있어서, 상기 치료 레이저 시스템은 광자 결정 섬유(photonic crystal fiber)를 포함하고, 여기서 상기 섬유는 바람직하게는 다이오드 레이저에 의하여 펌핑되는 것이다.
수정체에 대한 빔의 스캔(scanning)
수정체의 치료 중에 수정체의 적어도 일부에 걸쳐 레이저 빔이 스캔될 수 있다. 상기 스캔은 우회 스캔(meander scan), 불연속적인 병행(line-by-line) 스캔, 연속적인 병행 스캔 나선형 스캔 및/또는 순환 스캔 등의 다양한 스캔 패턴을 이용하여 실시될 수 있다. 또한, 스캔의 사이에 또는 스캔 중에 스캔 속도를 조절할 수도 있다. 또한, 상기 스캔은 1회 또는 수차례 반복될 수도 있다. 바람직한 스캔 속도는 초당 1 내지 1000 마이크론, 바람직하게는 초당 10 내지 500 마이크론, 더욱 바람직하게는 초당 50 내지 250 마이크론, 더 더욱 바람직하게는 초당 75 내지 125 마이크론이다.
몇 가지 실시 상태에 있어서, 레이저 빔으로 치료되는 수정체의 부피는 1 밀리미터 x 1 밀리미터 x 1 밀리리터이다.
대상의 위에서 스캔하기 위한 수단은 본 발명 분야의 숙련자에개 알려진 수단을 포함할 수 있다.
고정(immobilization)
인간의 안구는 10 Hz 단위의 진동수를 갖는 미세 운동을 나타낸다. 이러한 미세 운동은 비자발적이고, 이 때문에 광조작(photomanipulation)을 받는 대상(subject)이 의지에 의하여 이 운동을 억제하는 것은 불가능하다. 본 발명의 한 가지 실시 상태에 있어서, 치료 중에, 안구의 표면과의 기계적인 접촉에 의하여 또는 안구 상에 올려진 콘택트 렌즈와의 기계적 접촉에 의하여 완전히 또는 부분적으로 생체의 안구를 기계적으로 고정함으로써, 공간적으로 정확한 광조작을 얻는다. 또한, 이러한 기계적인 고정은 바람직하게는 본 발명 분야에 잘 알려져 있는 바와 같은 상기 기계적 접촉 내의 유체 경계면, 및/또는 본 발명 분야에 역시 잘 알려져 있는 상기 기계적 접촉을 강화하는 흡인(suction)의 적용을 더 포함한다.
운동 및 방위 추적
안구 운동 및/또는 방위 추적은 잠재성이 높은 정확도를 제공하는 안구의 고정화에 대한 대안 또는 보조물이다. 구체적으로는, 실시간 빔 조정을 제공하는 응답 시스템과 결합되는 경우, 안구 운동은 상기 시스템에 대하여 상대적으로 실효된다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 상태는 한 가지 이상의 광 검출기 상에서 안구를 영상화하여 안구의 운동을 추적하는 방법을 포함한다. 바람직하게는, 상기 한 가지 이상의 광 검출기는 카메라를 포함하고, 바람직하게는 안구의 운동은 안구 내의 기준점을 추적하는 것에 의하여 확인된다. 더 높은 정확도를 달성하기 위하여, 상기 광 검출기를 공간적으로 분리하여 3차원 투시도를 산출할 수 있다. 따라서, 각 광 검출기는 다른 각도에서 안구를 바라보는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 안구 추적의 다른 한 가지 실시 상태에 있어서, 안구의 표면 또는 전면 부위(anterior part) 및 기저부 (안구 내 후부)를 동시에 모니터하여, 공간에서의 안구의 방위를 산출함으로써, 공간에서의 안구의 방위를 모니터할 수 있다.
조절 및 보조 약물의 투여
수정체가 광조작에 대하여 더 민감하게 및/또는 광조작의 부산물의 제거에 더 민감하게 하기 위하여, 몇가지 적용에 있어서 광조작 또는 평가 이전, 도중 또는 이후에 안구를 조절(condition)하는 것이 유리하다. 따라서, 바람직한 실시 상태에 있어서, 본 발명은 치료 전, 치료 중, 치료 후, 평가 전, 평가 중 또는 평가 후에, 열, 냉기(cold) 및 자기장 중 한 가지 이상을 적용하여 조절하는(conditionaing)하는 방법을 포함한다.
유사하게, 다른 한 가지 바람직한 실시 상태에 있어서, 본 발명은 보조 약물의 투여를 포함한다. 바람직하게는, 이들 약물은 안구 내의 자유 라디칼을 없앤다(quench). 이러한 자유 라디칼은 광조작의 소망하지 않은 부산물로서 발생할 수 있고, 바람직하게는 건강한 조직과의 상호 작용이 아닌 수단에 의하여 처리된다.
본 발명에 따른 방법과 시스템은 도 1 내지 6의 한정되지 않는 실시예에 의하여 설명하였다.
도 1은 수정체(2) 및/또는 동물 또는 인간 눈의 집단적이거나 선택적인 그것의 구성 성분(3)에 적합한 본 발명에 따른 장치(1)의 실시예를 나타내는데, 상기 장치는 하기와 같은 구성요소를 포함한다;
e) 적어도 하나 이상의 치료용 레이저 빔(5)을 방출하는 치료용 레이저 시스템(4);
f) 상기 치료용 레이저 빔(5)이 선택된 수정체의 부분(7) 및/또는 그것의 집단적이거나 선택적인 구성성분에 초점을 맞추어서 집중적으로 치료가 일어날 수 있도록 하는 초점 수단(6);
g) 상기 선택된 부분으로부터 하나 이상의 광조사선 종류를 측정하기 위한 수단(8);
h) 상기 선택된 부분으로부터 하나 이상의 광조사선 종류를 처리하기 위한 수단(9); 및
i) 처리를 위한 수단의 결과물의 적어도 일부에 기초한 조정을 위한 수단(10).
도 2는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시하는 것으로, 다음의 구성요소를 더 포함한다;
a) 시간 분해 분광법 등의 상기 선택된 부분의 광소자 검출 수단(11),
b) 눈과 기계적으로 접촉하는 곳에 위치하는 센서로서의 음향 효과 검출 수단 (12, 13),
c) 변형 반사경에 의하여 여기에 예시되는 적응 제어 광학 (14),
d) 음량으로 정의되는 적어도 하나 이상의 상기 치료용 레이저 빔의 초점을 스캐닝하기 위한 수단(15)으로, 초점의 깊이는 기구 내의 수정체(22)의 움직임에 의해 스캐닝되고, 그 위치는 평면 거울(23)과 굴곡 거울(24)에 의하여 스캔된다.
e) 홍채 또는 홍채의 움직임을 이미징 하기 위한 수단 (25),
f) LED(26)로서 보여지는 고정 목표물을 제공하는 수단으로, 상기 목표물은 망막에 투영된다(27),
g) 안저(fundus) EH는 안저의 움직임을 이미징하기 위한 수단(27),
h) 목표물을 이미징하기 위한 수단(28).
도 3은 정보 흐름에서부터 처리를 위한 수단(9)까지의 하나의 실시예를 나타낸 것이다. 비록 본 발명의 하나의 상자로 도시되었으나 그것은 하나의 장치로 정의되는 처리 수단을 가지는 것으로 한정되지 않는다. 대신에, 처리 공정은 몇몇의 컴퓨터 및/또는 전용 하드웨어 장치들일 수 있다. 몇몇 공정은 또한 수동으로 분석될 수도 있다.
도 4는 조정할 수 있는 광학 파라미터 발진(16), 2배 주파수 티타늄 사파이어 레이저(17) 및 연속-파장 2배 주파수 다이오드 여기 레이저(18)로 구성되는 적합한 치료용 레이저 시스템(4)의 하나의 실시예를 도시하고 있는 것으로, 상기 광학 파라미터 발진(16)은 상기 2배 주파수 티타늄 사파이어 레이저(17)에 의해 여기되고, 이는 상기 연속-파장 2배 주파수 다이오드 여기 레이저(18)에 의하여 차례로 여기된다.
도 5는 포토닉 크리스탈 광섬유(19)와 연속-파장 2배 주파수 다이오드 여기 레이저(18)를 포함하는 적합한 치료용 레이저 시스템(4)의 하나의 실시예를 도시하고 있는 것으로, 상기 광학 파라미터 발진은 상기 2배 주파수 티타늄 사파이어 레이저에 의하여 여기되고, 이는 상기 연속-파장 2배 주파수 다이오드 여기 레이저에 의하여 차례로 여기된다.
도 6은 상기 눈에 고정되는 콘택트 렌즈(20)에 기계적으로 접촉하도록 하는 수단에 의하여 치료 동안에, 전체 또는 부분적으로 기계에 의하여 고정되어 있는 살아있는 눈(3)의 한 양상을 도시하고 있는 것이다. 또한, 연결 플루이드 인터페이스(21)는 기계적 접촉을 위한 상기 수단으로 이용된다.
이하에서는, 다음과 같은 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
하기 실시예는 도 1 등의 본 발명에 따른 장치에 대하여 추가적인 사항을 제공한다. 수정체 광치료 시스템을 위한 본 실시예의 장치는 인간 또는 동물 눈의 수정체의 선택된 부피를 겨냥하고 광조작하기 위하여 하나 이상의 광원을 사용한다. 본 발명의 특정 실시예는 275kHz 반복율, 238 펨토세컨드 조사선 기간, 조사선 에너지 0.04μJ, 피크 파워 0.18MW, 10-200㎛의 횡단 표적 지정 반경을 갖는 800nm 티타늄-사파이어 레이저를 사용한다. 슬릿-빔 조광 및/또는 샤임플러그 실시간 촬영 (도시되지 않았음)을 포함할 수 있는 고전 이미징 광학을 사용하여 수정체 내의 표적 지점을 수득한 후, 표적 부피 내의 연속적인 사건을 각성할 수 있도록 레이저 조사선 또는 연속 조사선를 점진적인 에너지 단계로 수행하는데, 이러한 사건은 스펙트로미터에 의하여 기록되는 광학 시그니처에 의하여 검출될 수 있다. 이러한 사건들은 플라스마 형성에 제한되지 않고 후방 산란, 형광, 라만 산란, 제동 복사를 포함한다. 표적 부피의 형상과 크기를 이미징하는 동안 조직으로부터의 이러한 하나 이상의 회신 신호를 사용함으로써, 적응 광 피드백 루프는 레이저 에너지의 광 초점화와 유동 거울의 조절이 가능하다. 입력되는 빔의 급속 초점화와 에너지의 조절은 형광을 산출하거나 단독 또는 복합적으로 반응하는 다른 조직의 측정을 위하여 요구되는데, 희망하는 광학 종말점을 얻기 위한 역치 레이저 조사선에 의하여는 형광물질(fluorophore), 흩뿌림 내의 변화, 굴절률 또는 투명도 등의 역치 프로빙 광펄스가 수반된다. 이어서, 일련의 표적 부피 장소를 통하여 상기 장치의 초점은 움직이는데, 따라서 전체 수정체 또는 그것의 서브-부피는 광조작이 될 수 있는 것으로 정의될 수 있다. 본 발명의 추가 실시예는 이광자 형광을 일으키는 1030 nm 크리스탈 파이버 레이저를 사용하는데, 대략 530 내지 630 마이크로미터의 밴드위스(bandwidth)를 감싸도록 베리어 필터 또는 스펙트로미터에 의하여 관찰되고, 그리고 그 이후 에너지를 점진적으로 증가시켜, 펄스-by-펄스, 약 320 내지 420 nm 밴드위스의 3광자까지, 그리고 표적 지점의 형광의 연속적인 쇠퇴까지 관찰되는데, 이것은 다-광자 표백 또는 표적 지점에서의 조직 내의 다른 광학 변화를 나타낸다. 수정체 내의 표적 부피의 지점은 연속적으로 안저(눈의 후부 안쪽)와 전방 끝의 구조의 이미지의 실시간 분석에 의하여 모니터되고, 그 중에서도 홍채는 0.1초 미만으로 눈 지점-조절 시스템의 반응 시간과 표적 획득 시간-과정이, 프로빙과 치료는 0.1초 내로 완료된다.
참조문헌
Birgit Sander, Larsen M: Photochemical Modulation of Non-Enzymatic Glucosylation. European Association for the Study of Diabetic Eye Complications. London, 9. September 1991.
Birgit Sander, Larsen M: Photochemical bleaching of fluorescent glycosylation products. Vl Meeting of the Int. Soc. of Ocular Fluorophotometry, Bruxelles, 27. maj 1992.
Sander B, Larsen M: Photochemical bleaching of fluorescent glycosylation products, lnt Ophthalmol 18:195-198, 1995.

Claims (180)

  1. 인간 또는 동물의 눈의 수정체들 및/또는 수정체들의 구성성분들의 비파괴성 또는 최소한의 파괴성 광처리를 위한 방법에 있어서,
    a) 치료 레이저 빔을 집단적 또는 선택적으로 치료가 이루어져야 하는 수정체 및/또는 그 구성성분들의 선택된 부위로 집속하는 단계;
    b) 상기 치료 레이저 빔을 펄싱하는 단계;
    c) 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 조사선선을 측정하고, 상기 치료 레이저 빔의 정지를 결정하거나 또는 상기 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수 및 펄스 트레인 길이들 중의 적어도 하나의 파라미터를 조절하기 위해 상기 측정을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    수정체에 대하여 치료 레이저 빔을 스캔하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    단계 c)는 측정을 이용하여 스캔 속도, 스캔 용적의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴 중 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스캔 패턴은 사행(meander) 스캔 및/또는 불연속적인 한 라인씩(line-by-line) 스캔 및/또는 연속적인 전후진 선형 스캔 및/또는 나선형 스캔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유형의 조사선선는 상기 치료 레이저 빔에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유형의 조사선선는 레이저와 같은 2차 조사선선원에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a) 내지 단계 c) 전에, 비-조작성 강도(non-manipulative intensity)를 상기 선택 부분으로 향하게 하고, 상기 선택 부분과 상기 비조작성 강도 사이의 반응에 의해 일어나는 하나 이상의 유형의 조사선선를 측정하고, 이 측정을 이용하여 상기 선택 부분을 광표백시키지 않도록 결정하거나 광표백이 진행하도록 결정하는 개시 단계(initialization phase)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 개시 단계는 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도, 펄스 열 길이, 스캔 속도, 스캔 용적의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴 중 적어도 하나를 조정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔의 적용 후에, 비-침습성 강도를 상기 선택 부위로 향하게 하고, 상기 선택 부분과 상기 비-침습성 강도 사이의 반응에 의해 일어나는 하나 이상의 유형의 조사선선를 측정하고, 이 측정을 이용하여 상기 선택 부분의 추가 치료를 정지하거나, 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도, 펄스 열 길이, 스캔 속도, 스캔 용적의 크기, 스캔 반복수 및 스캔 패턴 중 적어도 하나의 조정에 의해 또는 조정 없이 치료를 속행하는 평가 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정은, 치료 펄스의 효과로서 일어나는 일시적 특성, 또는 정상 상태 또는 시간 분해 분광법, 라만 분광법, 광자 상관 분광법, 형광 분광법 및/또는 인광 분광법의 사용에 의해 기록 가능한 특성 중 적어도 하나를 포함하는 상기 선택 부분의 광학 형적(optical signature)을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정은 비접촉 센서 및/또는 눈 또는 인근 조직과 직접 접촉하게 배치된 음향 센서의 사용에 의해 기록되는 음향 효과의 검출을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정, 분석 및 조정은 피드백 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 루프는 실질적으로 실시간으로 작동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정, 결과 데이터의 처리, 상기 조정 및 상기 선택 부분의 갱신된 조사선선는 실질적으로 0.1초 이내에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정, 결과 데이터의 처리, 상기 조정, 및 상기 선택된 부분의 갱신 조사선는, 적어도, 눈의 자발적인 운동(단속적 운동)에 비해 실질적으로 짧은 시간 주기 내에서, 바람직하기로는 0.01초 보다 짧은 시간 주기 내에서 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    2-광자 처리 과정(2-photon process)들로 인하여 수정체 내의 치료 레이저 빔을 따라 관찰되는 형광은 수정체에 대한 초점면을 조정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 상기 선택된 부분을 광처리(photomanipulating)하는 단계와,
    b) 상기 선택된 부분으로부터 조사선를 검출하는 단계와,
    c) 상기 광처리의 에너지를 점차 증가시키는 단계와,
    d) 상기 조사선가 정해진 문턱치 이하인 때에 정렬시키는 단계를 포함하는 조처(procedure)가 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택된 부분으로 향하는 비조종성 강도로 인한 조사선의 측정에 의한 효율 검증도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    처리 전에 얻어진 상기 조사선의 값들을 상기 검증으로부터 얻은 데이터와 비교하는 단계도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    적응성 광학기(adaptive optice)들을 이용하여 치료 레이저 빔 및/또는 임의의 보조 조사선 공급원의 초점이 맞추어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 적응성 광학기들이 변형성 거울을 사용하는 것도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 적응성 광학기들이 하트만-샥 센서(Hartmann-Schack sensor)를 사용하는 것도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적응성 광학기들이 피드백 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 적응성 광학기들이 상기 치료 레이저 빔 또는 상기 보조 조사선 공급원에 의해 야기된 조사선를 안내하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조사선는 형광, 산란, 라만 산란(Raman scatter), 반사, 인광 및 제동 복사(bremsstrahlung) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  26. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정은 상기 조사선의 스펙트럼 분포 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조사선의 측정에 이어 일시적 분해 분석(resolved analysis)이 후속하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔은, 처리 타겟을 형성하지 않거나 또는 상기 선택된 영역 밖에 있는 분자들, 컴포넌트들, 또는 세포들에 대한 공동(cavitation), 기계적 효과, 음향적 효과, 및/또는 열 효과를 피하거나 최소화시키면서, 표백, 색 변경, 수정체 컴포넌트들의 집합 해제(deaggregation), 수정체의 수정체 단백질 또는 다른 성분들의 탈폴리머화, 또는 수정체의 수정체 단백질 또는 다른 성분들의 분해화(resolubilization)를 달성하기 위해 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔은, 수정체의 건강한 수정체 단백질, 세포막 또는 다른 건강한 컴포넌트들에 해를 주지 않게 하면서, 그리고 처리 타겟을 형성하지 않거나 또는 상기 선택된 영역 밖에 있는 분자들, 컴포넌트들, 또는 세포들에 대한 공동(cavitation), 기계적 효과, 음향적 효과, 및/또는 열 효과를 피하거나 최소화시키면서, 일례로 수정체 단백질 또는 수정체 단백질 가교 결합(cross-link)과 같은 특정의 더 큰 분자들 또는 고분자 부가물(adduct)의 분자 분열이 달성될 수 있게 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따라 수행되는 제29항에 있어서,
    상기 조사선는 산란의 증가를 최소화하거나 방지하는 동안의 형광인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔은, 2-광자 효과와 같은 다중 광자 효과를 가능하게 하기 위하여 적어도 하나의 초신속 레이저(ultra fast laser)를 포함하는 치료 레이저 시스템으로부터 생기는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 초신속 레이저는 실질적으로 800nm에서 빛을 발광시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 초신속 레이저는 실질적으로 1030nm에서 빛을 발광시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템은 티타늄-사파이어 레이저에 의해 펌핑되는 조정 가능 광학 파라미터 오실레이터(tuneable optical parametric oscillator)이고, 상기 티타늄-사파이어 레이저는 결국 다이오드 레이저에 의해 펌핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템(4)은 광자 결정체 섬유(photonic crystal fiber)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템(4)은, 조정 가능 광학 파라미터 오실레이터(tuneable optical parametric oscillator), 티타늄-사파이어 레이저, 및 다이오드 레이저를 포함하고, 상기 조정 가능 광학 파라미터 오실레이터(tuneable optical parametric oscillator)는 상기 티타늄-사파이어 레이저에 의해 펌핑되고, 상기 티타늄-사파이어 레이저는 결국 다이오드 레이저에 의해 펌핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템은 광자 결정체 섬유 및 연속파 다이오드 펌프드 레이저(continuous-wave diode-pumped laser)를 포함하고, 상기 광자 결정체 섬유는 상기 다이오드 레이저에 의해 펌핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄싱(pulsing)은 상기 치료 레이저 빔을 실질적으로 60피코초보다 짧은 펄스 폭으로 펄싱하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄싱(pulsing)은 상기 치료 레이저 빔을 실질적으로 30피코초보다 짧은 펄스 폭으로 펄싱하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄싱(pulsing)은 상기 치료 레이저 빔을 실질적으로 10피코초보다 짧은 펄스 폭으로 펄싱하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄싱(pulsing)은 상기 치료 레이저 빔을 실질적으로 1피코초보다 짧은 펄스 폭으로 펄싱하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 500 펨토초보다 충분히 짧은 펄스 너비를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 200 펨토초보다 충분히 짧은 펄스 너비를 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 100 펨토초보다 충분히 더 짧은 펄스 너비를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 50 펨토초보다 충분히 더 짧은 펄스 너비를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 5 펨토초보다 충분히 더 짧은 펄스 너비를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 1 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 500 밀리 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 250 밀리 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 100 밀리 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 50 밀리 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 25 밀리 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 맥박은 제곱센티미터 당 10 밀리 줄보다 충분히 낮은 펄스 에너지 밀도를 갖는 맥박 치료 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔이 사실상 20 마이크론 직경의 스폿에 초점이 맞추어진 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔이 사실상 50 마이크론 스폿에 초점이 맞추어진 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔이 사실상 100 마이크론 스폿에 초점이 맞추어진 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔이 사실상 10 마이크론 스폿에 초점이 맞추어진 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔이 사실상 5 마이크론 스폿에 초점이 맞추어진 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔이 사실상 1 마이크론 스폿에 초점이 맞추어진 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 선행하는 청구항들 중 어느 항에 있어서,
    레이저 빔의 초점이 적어도 미리 예정된 부피를 처리하도록 스캔되고, 상기 부피는 수정체 물질과 부속-지역에 인접한 건강하거나 건강하지 않은 세포들을 손상시키지 않는 선택적 타겟팅을 가능하게 하는 크기인 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 전체 수정체 또는 그 구체 부분에 대응하는 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 100 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 10 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 1 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 0.6 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 0.3 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  67. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 0.1 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  68. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 0.01 밀리미터 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 1000 마이크론 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 100 마이크론 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 10 마이크론 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  72. 제60항에 있어서,
    상기 부피는 약 1 마이크론 제곱까지 장치로부터 보이는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  73. 치료 중에, 전체적으로 또는 부분적으로, 눈 표면과 기계적인 접촉에 의해 또는 눈에 올려진 접촉수정체와 기계적인 접촉에 의한 것을 특징으로 하는 살아있는 눈을 기계적으로 고정시키는 방법.
  74. 제73항에 있어서,
    유체 경계면이 상기 기계적인 접촉에서 이용되는 것을 특징으로 하는 살아있는 눈을 기계적으로 고정시키는 방법.
  75. 제73항 또는 제74항에 있어서,
    흡입이 상기 기계적 접촉을 강화하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 살아있는 눈을 기계적으로 고정시키는 방법.
  76. 제1항 내지 제72항에 있어서,
    눈이 제73항 내지 제 75항의 방법에 따라서 움직이지 않게 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  77. 하나 이상의 빛 추적기로 눈의 화상화에 의해 눈의 움직임을 추적하는 방법.
  78. 제77항에 있어서,
    하나 이상의 상기 빛 추적기(들)가 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  79. 제77항 또는 78항에 있어서,
    눈의 움직임이 눈에서 기준 지점의 추적에 의하여 발견되는 것을 특징으로 하는 방법.
  80. 제77항 내지 제79항에 있어서,
    빛 추적기 각각은 다른 각도로부터 눈을 보는 것을 특징으로 하는 시스템.
  81. 제1항 내지 제72항에 있어서,
    눈의 움직임을 제77항 내지 제80항의 방법에 따라 추적하는 것을 특징으로 하는 방법.
  82. 표면 또는 눈의 앞면 및 기저부(눈 내부의 뒤쪽)를 동시에 모니터링하고 공간에서 눈의 위치를 계산함으로써 공간에서 눈의 위치를 모니터링 하는 방법.
  83. 제1항 내지 제72항에 있어서,
    눈의 움직임을 제82항의 방법에 따라서 추적하는 것을 특징으로 하는 방법.
  84. 치료에 앞서 눈을 조절하는 방법에 있어서,
    치료 중에, 평가에 앞서 또는 평가 이전에 열, 냉(冷) 그리고 자기장 하나 이상을 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  85. 동물 또는 사람의 수정체 및/또는 그 구성요소의 집단적 또는 선택적인 비파괴성 또는 최소 파괴성 광학 조작에 의하여, 백내장, 조기 백내장(pre-cataract), 노안에 대한 치료가 필요한 사람 또는 동물을 치료하는 방법으로서,
    a) 치료가 이루어지도록 의도된 수정체 및/또는 그 구성체의 선택 부분에 집단적 또는 선택적으로 치료 레이저 빔을 집속하는 단계,
    b) 상기 치료 레이저 빔을 맥동(pulsing)시키는 단계, 및
    c) 상기 선택 부분으로부터 하나 이상의 유형의 조사선선(radiation)를 측정하고, 이 측정을 이용하여 상기 레이저 빔의 중단을 결정하거나, 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도 및 펄스 열(pulse train) 길이 중 적어도 하나의 파라미터를 조정하는 단계를 포함하고,
    이에 의해 상기 백내장, 조기 백내장 또는 노안을 광표백(photobleaching)시키고 그에 따라 질환을 치료하는 것을 특징으로 하는 방법.
  86. 제85항에 있어서,
    상기 수정체에 대하여 치료 레이저 빔을 스캐닝하는 것도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  87. 제86항에 있어서,
    상기 단계 c)가, 스캔 속도, 스캔된 부피의 크기, 스캔 반복수, 및 스캔 패턴으로 이루어진 파라미터들 중 적어도 하나를 조정하도록 결정하기 위한 측정을 이용하는 것도 또하 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  88. 제86항 또는 제87항에 있어서,
    상기 스캔 패턴은 사행 스캔(meander scan) 및/또는 불연속적인 한줄씩 스캔(discontinuous line-by-line scan) 및/또는 연속적인 전후진 스캔 및/또는 나선형 스캔을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  89. 제86항 내지 제88항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조사선 방식들 중 적어도 하나의 조사선 방식은 상기 치료 레이저 빔으로 인해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  90. 제85항 내지 제89항 중 어느 한 항에 따른 백내장(cataract) 치료, 조기 백내장(pre-cataract) 치료 또는 노안(presbyopia) 치료에 필요한 사람 또는 동물을 치료하는 방법으로서, 제2항 내지 제84항의 특징들 중 임의의 특징을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  91. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    보조 약제를 투약하는 것을 특징으로 하는 방법.
  92. 제91항에 있어서,
    상기 약제는 눈 안의 자유기(free radical)를 소멸시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  93. 동물 또는 인간 눈의 수정체 및/또는 그 구성성분들을 집단적 또는 선택적으로 비파괴 또는 최소 파괴성 광처리하는 시스템으로서,
    a) 적어도 하나의 치료 레이저 빔을 조사선선하는 치료 레이저 시스템과;
    b) 집단적 또는 선택적으로 치료가 이루어져야 하는 수정체 및/또는 그 구성성분의 선택된 부위에 상기 치료 레이저 빔을 집속하는 집속 수단과;
    c) 상기 치료 레이저 빔을 펄싱하는 수단과;
    d) 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 유형의 조사선선을 측정하는 수단과;
    e) 상기 선택된 부위로부터 나오는 하나 또는 그 이상의 유형의 조사선선을 처리하는 수단과;
    f) 상기 처리 수단의 출력의 적어도 한 부분을 기초로 하여, 상기 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 주파수 및 펄스 트레인 길이들 중의 적어도 하나의 파라미터를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  94. 제93항에 있어서,
    상기 수정체에 대해서 치료 레이저 빔을 스캐닝하는 수단도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  95. 제94항에 있어서,
    상기 (f) 항목에 정의된 수단은, 처리 수단의 축력의 적어도 일부에 근거하여, 스캔 속도, 스캔된 부피의 크기, 스캔 반복수, 및 스캔 패턴으로 이루어진 파라미터들 중 적어도 하나를 조정하는 수단도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  96. 제94항 또는 제95항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔을 스캔하는 수단은, 사행 스캔(meander scan) 및/또는 불연속적인 한줄씩 스캔(discontinuous line-by-line scan) 및/또는 연속적인 전후진 스캔 및/또는 나선형 스캔을 수행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  97. 제93항 내지 제96항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템(4)나 혹은 보조 조사선 방출 수단으로부터 상기 선택된 부분으로 향하는 비조정 강도(non-manipulative intensity)를 방출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  98. 제97항에 있어서,
    상기 보조 조사선 방출 수단은 적어도 하나의 레이저 시스템인 것을 특징으로 하는 시스템.
  99. 제97항 또는 제98항에 있어서,
    상기 선택된 부분과 상기 비조정 강도 사이의 상호 작용에 의해 야기된 1종 이상의 조사선를 측정하는 제2 수단도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  100. 제99항에 있어서,
    상기 비조정 강도에 의해 야기된 상기 선택된 부분으로부터 나온 1종 이상의 조사선를 처리하는 제2 수단도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  101. 제100항에 있어서,
    상기 처리 수단으로부터 나온 출력은
    상기 치료 레이저 빔용의 상기 파라미터들 중 적어도 적어도 하나를 조정하기 위한 상기 수단으로의 입력을 얻거나 또는 조정 강도 강도가 적용되었는지 여부를 결정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  102. 제93항 내지 제101항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔의 펄싱의 효과로서 발생한 일시적 특징들, 또는 정상 상태 또는 시간 분해(time-resolved) 분광법, 라만 분광법, 광자 상관 분광법, 형광 분광법 및/도는 인광 분광법을 사용하여 기록할 수 있는 특징 중에서 적어도 하나의 특징을 포함하는, 상기 선택된 부분의 광학 형적(optical signature)을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  103. 제93항 내지 제102항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 수단이 음향 효과를 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  104. 제103항에 있어서,
    상기 음향 효과를 검출하는 수단이 하나 이상의 비접촉 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  105. 제103항 또는 제104항에 있어서,
    상기 음향 효과를 검출하는 수단은 눈 또는 인접한 피부와 직접 또는 간접적으로 접촉하게 배치된 하나 이상의 음향 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  106. 제93항 내지 제105항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 수단, 처리 수단, 및 조정 수단이 피드백 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  107. 제106항에 있어서,
    상기 피드백 루트는 실질적으로 실시간으로 작동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  108. 제93항 내지 제107항의 어느 시스템에 있어서,
    상기 측정, 결과 데이터 처리, 상기 조정(들), 그리고 상기 선택된 부분의 갱신된 조사선가 적어도 사실상 0.1초에 내에서 일어나는 것을 특징으로 하는 시스템.
  109. 제93항 내지 제108항의 어느 시스템에 있어서,
    상기 처리, 결과 데이터의 처리, 상기 조정(들), 그리고 선택된 부분의 갱신된 조사선가 적어도 눈의 자연스러운 움직임(단속적 운동: saccades) 보다 사실상 작은 시간 내에서, 바람직하게는 0.01초보다 짧은 시간 내에서 일어나는 것을 특징으로 하는 시스템.
  110. 제93항 내지 제109항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔 및/또는 어느 2차 조사선 소스가 적응 광학기를 사용하여 초점을 맞추는 것을 특징으로 하는 시스템.
  111. 제110항에 있어서,
    상기 적응 광학기가 변형 가능한 거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  112. 제110항 및 제111항에 있어서,
    상기 적응 광학기가 하트맨-쉐크 센서(Hartmann-Schack sensor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  113. 제110항 내지 제112항에 있어서,
    적응 광학기가 피드팩 루프(feedback loop)를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  114. 제110항 내지 제113항에 있어서,
    적응 광학기가 상기 치료 레이저 빔 또는 상기 2차 조사선 소스에 의해 야기되는 조사선에 의해 유도되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  115. 제93항 내지 제114항에 있어서,
    조사선를 측정하기 위한 상기 수단은 다음의 형광, 스캐터(scatter), 라만 스캐터(Raman scatter), 반사, 인광 및 제동 복사(bremsstrahlung)중 하나 이상의 추적용 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  116. 제93항 내지 제115항에 중 어느 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 상기 조사선의 스펙트럼 분산을 측정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  117. 제93항 내지 제116항 중 어느 항에 있어서,
    측정과 분석의 상기 수단들은 일시적으로 및/또는 스펙트럼으로 해석된 분석을 위한 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  118. 제93항 내지 제117항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔은, 처리 타겟을 형성하지 않거나 또는 상기 선택된 영역 밖에 있는 분자들, 컴포넌트들, 또는 세포들에 대한 공동(cavitation), 기계적 효과, 음향적 효과, 및/또는 열 효과를 피하거나 최소화시키면서, 표백, 색 변경, 수정체 컴포넌트들의 집합 해제(deaggregation), 수정체의 수정체 단백질 또는 다른 성분들의 탈폴리머화, 또는 수정체의 수정체 단백질 또는 다른 성분들의 분해화(resolubilization)를 달성하기 위해 조정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  119. 제93항 내지 제118항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔은, 수정체의 건강한 수정체 단백질, 세포막 또는 다른 건강한 컴포넌트들에 해를 주지 않게 하면서, 그리고 처리 타겟을 형성하지 않거나 또는 상기 선택된 영역 밖에 있는 분자들, 컴포넌트들, 또는 세포들에 대한 공동(cavitation), 기계적 효과, 음향적 효과, 및/또는 열 효과를 피하거나 최소화시키면서, 일례로 수정체 단백질 또는 수정체 단백질 가교 결합(cross-link)과 같은 특정의 더 큰 분자들 또는 고분자 부가물(adduct)의 분자 분열이 달성될 수 있게 조정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  120. 제93항 내지 제119항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 빔은, 2-광자 효과와 같은 다중 광자 효과를 가능하게 하기 위하여 적어도 하나의 초신속 레이저(ultra fast laser)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  121. 제120항에 있어서,
    상기 초신속 레이저는 실질적으로 800nm에서 빛을 발광시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  122. 제120항에 있어서,
    상기 초신속 레이저는 실질적으로 1030nm에서 빛을 발광시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  123. 제93항 내지 제122항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템(4)은, 티타늄-사파이어 레이저에 의해 펌핑되는 조정 가능 광학 파라미터 오실레이터(tuneable optical parametric oscillator)이고,
    상기 티타늄-사파이어 레이저는 다이오드 레이저에 의해 펌핑되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  124. 제93항 내지 제123항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템이, 광자 결정체 섬유(photonic crystal fiber)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  125. 제93항 내지 제124항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치료 레이저 시스템은, 조정 가능 광학 파라미터 오실레이터(tuneable optical parametric oscillator), 티타늄-사파이어 레이저, 및 다이오드 레이저를 포함하고, 상기 조정 가능 광학 파라미터 오실레이터(tuneable optical parametric oscillator)는 상기 티타늄-사파이어 레이저에 의해 펌핑되고, 상기 티타늄-사파이어 레이저는 다이오드 레이저에 의해 펌핑되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  126. 제93항 내지 제125항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 시스템은 광자 결정 섬유 및 다이오드 레이저를 포함하고, 상기 광매개 공진기는 교대로 상기 다이오드 레이저에 의하여 펌프되는 상기 티타늄-사파이어 레이저에 의하여 펌프되는 시스템.
  127. 제93항 내지 제126항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 60피코초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  128. 제93항 내지 제127항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 30 피코초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  129. 제93항 내지 제128항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 10 피코초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  130. 제93항 내지 제129항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 1 피코초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  131. 제93항 내지 제130항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 500 펨토초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  132. 제93항 내지 제131항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 200 펨토초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  133. 제93항 내지 제132항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 100 펨토초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  134. 제93항 내지 제133항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 50 펨토초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  135. 제93항 내지 제134항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 5 펨토초보다 짧은 펄스 폭으로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  136. 제93항 내지 제135항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 200 마이크로줄보다 낮은 펄스 에너지로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  137. 제93항 내지 제136항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 100 마이크로줄보다 낮은 펄스 에너지로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  138. 제93항 내지 제137항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 50 마이크로줄보다 낮은 펄스 에너지로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  139. 제93항 내지 제138항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 25 마이크로줄보다 낮은 펄스 에너지로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  140. 제93항 내지 제139항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 10 마이크로줄보다 낮은 펄스 에너지로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  141. 제93항 내지 제140항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄싱은 실질적으로 3 마이크로줄보다 낮은 펄스 에너지로 치료용 레이저 빔을 펄싱하는 것을 포함하는 시스템.
  142. 제93항 내지 제141항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 빔은 실질적으로 20 마이크론의 지점에 포커싱되는 것인 시스템.
  143. 제93항 내지 제142항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 빔은 실질적으로 50 마이크론의 지점에 포커싱되는 것인 시스템.
  144. 제93항 내지 제142항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 빔은 실질적으로 100 마이크론의 지점에 포커싱되는 것인 시스템.
  145. 제93항 내지 제144항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 빔은 실질적으로 10 마이크론의 지점에 포커싱되는 것인 시스템.
  146. 제93항 내지 제145항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 빔은 실질적으로 5 마이크론의 지점에 포커싱되는 것인 시스템.
  147. 제93항 내지 제146항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료용 레이저 빔은 실질적으로 1 마이크론의 지점에 포커싱되는 것인 시스템.
  148. 제93항 내지 제147항 중 어느 한 항에 있어서, 최소한 하나의 사전에 정의된 부피로 상기 치료용 레이저 빔의 초점을 스캐닝하는 수단을 더 포함하는 시스템으로서, 여기서, 상기 부피는 선택적인 수정체 재료의 선택적 표적화 및 건강하거나 건강하지 않은 주변 조직에 해를 주지 않는 것을 가능하게 하는 크기인 것인 시스템.
  149. 제148항에 있어서, 상기 부피는 수정체 전체 또는 그 수정체의 특정 부분에 상응하는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  150. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 100 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  151. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 10 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  152. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 1 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  153. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 0.6 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  154. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 0.3 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  155. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 0.1 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  156. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 0.01 제곱 밀리미터에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  157. 제148항에 있어서, 상기 부피는 최대 약 1000 제곱 마이크론에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  158. 제148항에 있어서, 상기 부피는 약 100 제곱 마이크론에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  159. 제148항에 있어서, 상기 부피는 약 10 마이크로 제곱에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  160. 제148항에 있어서, 상기 부피는 약 1 마이크로 제곱에 이르는 기구로부터 보이는 단면을 가지는 것인 시스템.
  161. 안구의 표면과의 기계적 접촉을 위한 수단 및/또는 상기 안구위에 부착된 컨택트 수정체와 기계적 접촉을 위한 수단을 포함하는, 치료중 살아있는 안구 전체 또는 부분을 기계적으로 고정시키는 시스템.
  162. 제161항에 있어서, 상기 기계적 접촉을 위한 수단에서 유동 계면을 이용하는 것인 시스템.
  163. 제161항 또는 제162항에 있어서, 상기 기계적 접촉을 강화하기 위하여 흡입을 위한 수단이 적용된 시스템.
  164. 제93항 내지 제160항에 있어서, 제161항 내지 제163항 중 어느 한 항에 따른 고정을 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
  165. 적어도 하나의 광 검출기 위에서 안구를 이미징하기 위하여 안구 운동을 추적하는 시스템.
  166. 제165항에 있어서, 상기 광 검출기 중 적어도 하나는 카메라를 포함하는 시스템.
  167. 제166항에 있어서, 안구 운동은 안구의 기준 지점을 추적함으로써 발견되는 것인 시스템.
  168. 제164항 내지 제167항에 있어서, 각각의 광 검출기는 서로 다른 각도로 안구를 보는 것인 시스템.
  169. 제39항 내지 제160항에 있어서, 안구 운동은 제165항 내지 제168항의 어느 한 항에 따른 시스템에 따라 추적하는 것인 시스템.
  170. 안구의 표면 또는 정면 부분을 모니터링하기 위한 수단 및 기저부(안구의 아래 부분)를 모니터링하기 위한 수단 및 공간상에서 안구의 방향을 측정하기 위한 수단을 포함하는 공간상에서 안구의 방향을 모니터링하기 위한 시스템.
  171. 제170항에 있어서, 상기 안구의 표면 또는 정면을 모니터링 하기 위한 수단은 적어도 1개의 카메라인 시스템.
  172. 제170항 또는 제171항에 있어서, 상기 안구의 기저부를 모니터링 하는 수단은 기저부 카메라인 시스템
  173. 제93항 내지 169항에 있어서, 안구 운동은 제170항 내지 제172항의 시스템에 의하여 추적되는 것인 시스템.
  174. 적어도 다음의 열, 차가움 및 자기장을 적용하기 위한 수단을 포함하는 안구를 컨디셔닝 하는 시스템.
  175. 제93항 내지 제173항에 있어서, 제174항에 따른 컨디셔닝을 위한 수단을 포함하는 시스템.
  176. 동물 또는 사람의 수정체 및/또는 그 구성요소의 집단적 또는 선택적인 비파괴성 또는 최소 파괴성 광학 조작에 의하여, 백내장, 조기 백내장(pre-cataract), 노안에 대한 치료가 필요한 사람 또는 동물을 치료하기 위한 시스템으로서,
    a) 치료가 이루어지도록 의도된 상기 수정체 및/또는 그 구성체의 선택 부분에 집단적 또는 선택적으로 치료 레이저 빔을 집속하기 위한 수단,
    b) 상기 치료 레이저 빔을 맥동시키기 위한 수단,
    c) 상기 선택 부분으로부터 하나 이상의 유형의 조사선선를 측정하기 위한 수단,
    d) 상기 선택 부분으로부터 상기 하나 이상의 유형의 조사선선를 처리하기 위한 수단, 및
    e) 상기 치료 레이저 빔에 대한 적어도 하나의 파라미터, 즉 상기 치료 레이저 빔의 초점, 강도, 파장, 펄스 길이, 반복 빈도 및 펄스 열 길이 중에서 적어도 하나를 조정하기 위한 수단을 포함하고,
    이에 의해 상기 백내장, 조기 백내장 또는 노안을 광학적으로 광표백시켜 질환을 치료하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  177. 제176항에 있어서, 수정체에 관련된 치료용 레이저 빔을 스캐닝하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
  178. 제177항에 있어서, e) 부분은 프로세싱하기 위한 수단의 결과의 부분에 근거하여 조정하기 위한 수단 및 적어도 다음 중 어느 하나의 파라미터, 스캔 속도, 스캔된 부피, 스캔 반복수 및 스캔 패턴을 포함하는 시스템.
  179. 제176항 또는 제177항에 있어서, 치료용 레이저 빔을 스캐닝하기 위한 수단은 민더 스캔 및/또는 불연속 라인 바이 라인 스캔 및/또는 나선 스캔 및/또는 원형 스캔을 수행하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  180. 백내장, 조기 백내장 또는 노안의 치료에 필요한 제176항 내지 제179항 중 어느 한 항에 따른 인간 또는 동물 치료 시스템으로서, 제93항 내지 제175항의 특징들 중 임의의 특징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 시스템.
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