KR20140050697A - 환자 인터페이스 디포거 - Google Patents

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Abstract

수술용 레이저 시스템의 환자 인터페이스의 응결을 감소시킬 수 있는 안과용 도킹 시스템이 제시된다. 안과용 도킹 시스템은 안과용 시스템에 부착되도록 형성된 근위 부분, 및 컨택트 렌즈 및 인터페이스 부착 시스템을 포함하는 안구에 부착되도록 형성된 원위 부분을 갖는 환자 인터페이스; 및 환자 인터페이스에 커플링되고, 컨택트 렌즈 상의 증기 응결을 감소시키도록 형성된 디콘덴서(decondenser)를 포함한다.

Description

환자 인터페이스 디포거{PATIENT INTERFACE DEFOGGER}
관련 출원에 대한 전후 참조
본 출원은 35 U.S.C. § 119 하에서 전체내용이 참조로서 본원에 포함되는 2011년 8월 3일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 13/197,071호를 우선권으로 주장한다.
기술 분야
본 특허 문헌은 안과 시술을 위한 환자 인터페이스(interface)에 관한 것이다. 더욱 상세히, 본 특허 문헌은 안과용 외과 레이저 시스템의 환자 인터페이스를 위한 디포깅(defogging) 시스템에 관한 것이다.
배경
안과 적용에서의 레이저 수술 시스템의 널리 보급된 도입 및 수용은 정밀도 및 제어의 새로운 기원을 선도하였다. 상기 높은 수준의 제어를 달성하기 위한 해답 중 하나는 레이저 수술 시스템과 관련된 안구의 고정이다. 많은 장치에서, 고정은 환자 인터페이스를 레이저 수술 시스템의 대물렌즈에 붙인 후, 환자 인터페이스를 안구에 도킹시킴으로써 수행된다. 도킹은 종종 진공 흡인 시스템을 사용함으로써 달성된다. 레이저 수술 시스템의 광학 및 레이저 빔에 대해 공지된 만곡부를 갖는 충분히-규정된 광학 인터페이스를 제공하기 위해, 환자 인터페이스는 통상적으로 영상화된 안구의 각막과 직접적으로 접촉을 이루는 컨택트 렌즈 또는 압평 렌즈(applanation lens)를 포함한다.
상기 시스템의 정밀도 및 유용성을 좌우하는 요인 중 하나는 중심 위치에서 안구에 도킹되는 환자 인터페이스이다. 이러한 중심 도킹, 또는 중심화(centering)는 레이저 시스템의 대물렌즈의 광학 축 및 안구의 광학 축을 정렬시킨다. 수술용 레이저 빔은 통상적으로 대물렌즈의 광학 축과 관련하여 유도되고 제어되므로, 중심 도킹에 의해 안구의 광학 축과 대물렌즈의 광학 축을 정렬시키는 것은 높은 정밀도로 안구 내로 레이저 빔을 제어하고 유도할 수 있도록 한다.
그러나, 중심 도킹을 달성하는 것은 다수의 이유로 인해 종종 난제(challenge)이다. 첫째로, 수술용 장비는 대물렌즈를 조작하는 것에 방해가 될 수 있다. 또한, 일부 시술에 대해, 안구, 예를 들어, 안구의 수정체의 보기 어렵고(hard-to-see) 영상화가 어려운(hard-to-image) 구조는 환자 인터페이스와 정렬되는 것을 필요로 한다. 수정체는 종종 안구의 안구의 가시적인 구조와 정렬되지 않으므로, 따라서 가시적인 구조를 갖는 환자 인터페이스를 중심화시키는 것은 환자 인터페이스와 수정체의 오정렬을 발생시킬 수 있다. 또한, 환자는 때때로 도킹 동안 심지어 그들 자체의 의지에 반해서 그들의 안구를 움직이므로, 상기 무의식적인 움직임이 환자 인터페이스를 조정함으로써 상쇄될 필요가 있다.
상기 난점에도 불구하고 정렬 및 이후의 도킹 동안 높은 정밀도를 달성하기 위해, 레이저 수술 시스템은 종종 진보된 영상화 시스템을 포함시킴으로써 외과의를 보조한다. 이러한 진보된 영상화 시스템은 입체현미경, 비디오 모니터 및 때때로 광간섭단층촬영(Optical Coherence Tomographic, OCT) 장치를 포함할 수 있다. 그러나, 이들 진보된 영상화 시스템을 환자 인터페이스를 또한 사용하는 수술용 시스템에 통합시키는 것은 시스템 설계에 대한 난제를 끌어들일 수 있다.
개요
설계 난제 중 하나는 정렬 과정 동안 환자 인터페이스가 연장된 기간 동안 안구 위에서 수 밀리미터로 유지된다는 점이다. 이 시간 동안, 외과의는 비디오 또는 OCT 영상화 시스템을 작동시킬 수 있고, 사진 및 조작을 분석할 수 있고, 예를 들어, 레이저 수술 시스템의 받침대를 작동시킴으로써 대물렌즈를 조정할 수 있다. 그러나, 이러한 모든 시간 동안, 안구의 표면으로부터 물이 증발하여, 안구와 컨택트 렌즈 사이에 수증기-풍부 대기를 발생시킨다. 대부분의 시스템에서, 컨택트 렌즈의 온도는 통상적으로 신체 및 안구의 온도보다 낮다. 이러한 온도 차이로 인해, 증기로부터 컨택트 렌즈로 물이 응결될 수 있다. 이러한 응결은 환자 인터페이스를 통한 시감도(visibility)를 떨어뜨려, 비디오 이미지로 흐림 및 OCT 이미지로 노이즈를 도입시킬 수 있다. 상기 둘 모두의 효과는 정렬 및 도킹 과정의 정밀도를 불리하게 감소시킬 수 있다.
이러한 상황에서, 본 특허 문헌에 기재된 구체예는 환자 인터페이스의 컨택트 렌즈 상의 응결 문제에 대한 해법을 제공한다. 일부 구체예에서, 안과용 도킹 시스템은 안과용 시스템에 부착되도록 형성된 근위 부분, 및 컨택트 렌즈 및 인터페이스 부착 시스템을 포함하는 안구에 부착되도록 형성된 원위 부분을 갖는 환자 인터페이스, 및 컨택트 렌즈 상의 증기 응결을 감소시키도록 형성된, 환자 인터페이스에 커플링된 디콘덴서(decondenser)를 포함한다.
일부 구체예에서, 안과용 도킹 방법은 컨택트 렌즈를 갖고, 디콘덴서에 커플링된 환자 인터페이스를 제공하고, 안구로의 환자 인터페이스의 도킹 전에 컨택트 렌즈를 향한 디콘덴서에 의한 디콘덴싱 가스 유동을 발생시키고, 환자 인터페이스를 안구에 도킹시키는 것을 포함한다.
일부 구체예에서, 안과용 인터페이스 시스템은 안구에 도킹되는 컨택트 렌즈를 포함하는, 안과용 레이저 시스템에 부착가능한 환자 인터페이스, 및 컨택트 렌즈를 향해 건조 가스 유동을 유도하도록 형성된 건조 시스템을 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 안과용 레이저 수술 시스템을 예시한다.
도 2는 디콘덴서를 갖는 안과용 도킹 시스템을 예시한다.
도 3A-E는 디콘덴서의 다양한 구체예를 예시한다.
도 4A-F는 디콘덴서를 갖는 안과용 도킹 시스템의 다양한 구체예를 예시한다.
도 5는 디콘덴서를 이용한 안과용 도킹 방법을 예시한다.
도 6은 2-단편 환자 인터페이스를 갖는 안과용 도킹 시스템을 예시한다.
도 7은 부착 시스템이 컨택트 패드를 포함하는 환자 인터페이스를 예시한다.
상세한 설명
본 특허 문헌의 수행 및 구체예는 환자 인터페이스의 컨택트 렌즈 상의 응결을 감소시키거나 제거할 수 있는 안과용 도킹 시스템을 제공한다.
도 1은 안과 수술용 레이저 시스템(100)을 예시한다. 레이저 시스템(100)은 수술용 레이저 빔을 발생시킬 수 있고, 빔 분할기(beam splitter) BS1에서 광학렌즈(120)로 수술용 레이저 빔을 커플링시킬 수 있는 수술용 레이저(110)를 포함할 수 있다. 수술용 레이저(110)는 펨토초 펄스 길이를 갖는 펄스화된 레이저 빔을 발생시킬 수 있다. 광학렌즈(120)는 대물렌즈(122)를 통해 환자(10)의 도킹 안구(1d), 및 도킹 안구(1d) 상에 도킹되는 환자 인터페이스 또는 PI(210)로 펄스화된 레이저 빔의 방향을 수정하고, 이를 전달할 수 있다.
레이저 시스템(100)은 또한 영상화 시스템(130)을 포함할 수 있다. 영상화 시스템(130)은 PI(210)의 도킹 및 일반적으로 레이저 시스템(100)을 이용하여 수행되는 안과 시술의 정밀도를 증가시키기 위해 안과 외과의에게 하나 이상의 이미지를 제공할 수 있다. 이미지는 입체 현미경 이미지, 비디오-이미지, 및 광간섭단층촬영 이미지, 또는 OCT 이미지를 포함할 수 있다. 이미지는 이미지 프로세서(132)에 의해 분석될 수 있다.
생성된 이미지는 안내 시스템(140) 상에 제시될 수 있다. 안내 시스템(140)의 기능 중 하나는 PI(210)의 도킹을 최적화시키기 위해 안구의 중심 및 광학렌즈(120)의 중심 또는 축을 정렬시키는 것을 외과의에게 안내하는 것일 수 있다. 일부 구체예에서, 안내 시스템(140)은 영상화 시스템(130)에 의해 생성된 비디오-이미지를 제시하기 위한 비디오-모니터를 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 안내 시스템(140)은 영상화 시스템(130)에 의해 생성된 OCT 이미지를 제시하기 위해 OCT 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한, 안내 시스템(140)은 이미지 프로세서(132)에 의한 이미지의 처리의 결과를 기초로 하여 외과의를 안내하기 위한 안내 디스플레이를 포함할 수 있다.
예를 들어, 안내 시스템(140)의 안내 디스플레이는 안구의 중심과 관련하여 광학렌즈(120)의 광학 중심 또는 축의 위치를 나타내기 위해 안구의 비디오 이미지 상에 놓여진 표적 패턴 또는 십자선(crosshair) 패턴을 포함할 수 있다. 다른 시스템에서, 안내 시스템(140)은 광학렌즈(120) 및 안구(1d)를 정렬시키기 위한 교정 작용을 외과의에게 제시하기 위한 하나 이상의 화살표를 나타낼 수 있다. 또 다른 시스템에서, 안내 시스템(140)은 이미지 프로세서(132)에 의한 OCT 이미지의 분석으로부터 결정된 정렬 기호를 나타낼 수 있다.
정렬의 교정은 안내 시스템(140)에 의해 생성된 안내 정보의 상기 기재된 유형에 반응하여 외과의 또는 수술용 레이저 시스템(100)의 프로세서에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 레이저 시스템(100)의 일부 구체예는 대물렌즈(122)를 측면으로 이동시키고, 이를 도킹 절차의 일부로서 안구의 중심과 정렬시키기 위해 받침대(gantry)(152) 및 받침대 제어기(154)를 포함할 수 있다. 이러한 받침대(152)는 안구(1d) 및 광학렌즈(120)의 측면 또는 횡단 오정렬을 상쇄시킬 수 있으나, 회전 오정렬에는 반드시 그러한 것은 아니다.
안구(1d) 및 광학렌즈(120)의 광학 축의 회전 또는 각을 이룬 오정렬은, 예를 들어, 대조군 안구(1c)로 고정광(158)을 투영하는 고정 광원(156)에 의해 상쇄될 수 있다. 환자(10)는 고정광(158)의 이동을 따르도록 지시될 수 있다. 외과의가 고정광(158)을 조정함에 따라, 이들은 안내 디스플레이(140) 상의 광학렌즈(120)의 광학 축과 관련하여 안구의 비디오 이미지의 이동을 추적할 수 있으며, 도킹 안구(1d)가 요망되는 정도로 광학렌즈(120)의 광학 축과 정렬될 때까지 고정광(158)을 지속적으로 조정할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 정렬 단계를 포함하는 도킹 과정의 후기 단계에서, 환자 인터페이스(210)는 도킹 안구(1d) 상에 단지 수밀리미터에 존재할 수 있다. 도킹 안구(1d)의 습윤 표면은 지속적으로 수증기를 증발시켜 환자 인터페이스(210)의 컨택트 렌즈 상에 응결시킬 수 있는데, 이는 컨택트 렌즈 상의 온도가 통상적으로 체온보다 낮고, 증기가 풍부한 공기가 안구와 컨택트 렌즈 사이에 점점 더 포획되기 때문이다. 이러한 물 응결물은 광학 경로를 흐리게 할 수 있고, 이는 비디오 이미지를 흐릿하게 만들고 OCT 이미지에 노이즈가 발생하도록 한다. 따라서, 물 응결은 상기 정렬 및 도킹 과정의 정밀도 및 효율을 손상시키고 위태롭게 만들 수 있으며, 전체 수술 절차의 성공을 위협할 수 있다.
도 2는 응결 문제에 대한 해법을 제공할 수 있는 안과용 도킹 시스템(200)의 구체예를 예시한다. 도킹 시스템(200)은 환자 인터페이스, 또는 PI(210)를 포함할 수 있다. 환자 인터페이스(210)는 안과용 시스템, 예를 들어, 수술용 레이저 시스템(100), 특히 이의 대물렌즈(122)에 부착되는 근위 부분 또는 부착 콘(attachment cone)(212)을 가질 수 있다. 환자 인터페이스(210)는 또한 안구(1), 예를 들어, 도킹 안구(1d)에 부착되는 원위 부분(214)을 포함할 수 있다.
도 2의 구체예에서, 근위 부분(212) 및 원위 부분(214)은, 예를 들어, 단일한 플라스틱 주형 또는 탄성 물질로 제조될 수 있는 단일 환자 인터페이스(210)의 일체 성형 부분일 수 있다. 다른 구체예에서, 부분(212 및 214)은 별개로 제작될 수 있고, 이후 제작 과정 동안 어셈블리될 수 있다. 또 다른 이후에 기재되는 구체예에서, 부분(212 및 214)는 도킹 과정 동안 외과의에 의해 함께 고정되는 별개의 요소일 수 있다.
원위 부분(214)은 요약하여 레이저 시스템(100)의 광학렌즈(120)와 도킹 안구(1d 또는 1) 사이에 충분히-규정되고 제어된 광학 인터페이스를 확립시키기 위해 도킹 동안 안구(1)의 각막(2)에 대해 눌려지는 컨택트 렌즈 또는 압평 렌즈(216)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공지된 곡률반경을 갖는 컨택트 렌즈(216)에 의해 규정된 충분히 규정된 광학 인터페이스는 수술용 표적, 예를 들어, 안구의 수정체(3) 상으로 또는 내로 수술용 레이저 빔의 높은 정밀도의 표적화를 가능케 한다.
원위 부분(214)은 또한 하기에 상세히 기재되는 바와 같은 인터페이스 부착 시스템(218)을 포함할 수 있다. 추가로, 안과용 도킹 시스템(200)은 디콘덴서(220)를 포함할 수 있다. 디콘덴서(220)의 일부 구체예는 디포거(defogger), 건조기 또는 제습기로 또한 언급될 수 있다. 디콘덴서(220)는 환자 인터페이스(210)에 커플링될 수 있다. 디콘덴서(220)의 기능 중 하나는 컨택트 렌즈(216) 상의 증기 응결을 감소시키는 것일 수 있다. 이러한 기능성은 다양한 방식으로 달성될 수 있다.
도 3A는 디콘덴서(220)의 일부 구체예가 컨택트 렌즈(216) 상의 증기 응결을 감소시키기 위해 컨택트 렌즈(216)에 적절하게 제조된 기류를 전달하는 것을 예시한다. 이러한 디콘덴서(220)는 인터페이스 부착 시스템(218)을 향해 공기를 펌핑할 수 있는 공기 펌프(220-1)를 포함할 수 있다. 이의 가장 간단한 구현에서, 컨택트 렌즈(216)로 공기-펌프(220-1)에 의해 주위 공기를 펌핑하는 것은 컨택트 렌즈(216)와 안구(1) 사이에 증기가 풍부한 공기를 날려버리고, 이를 과량의 증기를 함유하지 않는 주위 공기로 대체시킴으로써, 컨택트 렌즈(216) 상의 응결을 감소시킬 수 있다.
다른 디콘덴서(220)는 공기 펌프(220-1)에 의해 인터페이스 부착 시스템(218)을 향해 유도되는 기류의 증기 함량을 감소시킬 수 있는 제습기 또는 건조기(220-2)를 포함할 수 있다. 감소된-증기 함량의 공기가 안구 1로부터 증발하는 높은 증기 함량의 공기를 대체한 후, 컨택트 렌즈(216)의 포깅(fogging)이 감소되거나, 가능하게는 제거된다. 여기 및 이후로도, 구체예는 다양한 순서로 이의 구성적 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 시스템에서, 공기 펌프(220-1)는 제습기(220-2)로 공기를 펌핑할 수 있는 반면, 다른 시스템에서 제습기(220-2)는 공기 펌프(220-1)에게 낮은-습도의 공기를 제공할 수 있다.
도 3B는 일부 구체예에서, 디콘덴서(220)가 인터페이스 부착 시스템(218)을 향해 유도되는 기류의 온도를 증가시킬 수 있는 공기-히터(220-3)를 포함할 수 있는 것을 예시한다. 가열된 공기는 다수의 메커니즘에 의해 컨택트 렌즈(216)를 디포깅시킬 수 있다. 높은 온도의 공기는 주위 온도의 공기보다 높은 노점(dew-point)을 가지며, 따라서 컨택트 렌즈(216) 상의 이슬 또는 응결로 증기를 응결시키지 않고 더 많은 증기를 수용할 수 있다. 따라서, 증기가 풍부한 주위 온도의 공기를 더 높은 온도의 공기로 대체하는 것은 컨택트 렌즈(216) 상의 응결을 감소시킨다. 더욱이, 가열된 공기는 컨택트 렌즈(216)를 또한 가열시킨다. 상기와 유사한 물리적 이유로, 컨택트 렌즈(216)가 가온될수록, 증기 응결의 정도가 적어진다.
공기-히터(220-3)는 가열된 공기의 온도를 대략 체온 또는 이보다 약간 높은 온도로 조절하는 온도 제어기를 포함할 수 있다. 훨씬 더 높은 온도는 각막 조직의 자극 또는 화상을 야기시킬 수 있는 반면, 더 낮은 온도는 응결을 효과적으로 방지할 수 없을 수 있다.
도 3C는 일부 디콘덴서(220)가 공기 펌프(220-1)에 의해 펌핑된 주위 압력보다 높은 압력의 고압 공기를 저장할 수 있는 저장소(220-4)를 포함할 수 있는 것을 예시한다. 저장소(220-4)는 인터페이스 부착 시스템(218)을 향해 주위 압력보다 높거나 고압인 공기를 전달할 수 있다. 고압 및 고속의 공기 둘 모두는 컨택트 렌즈(216) 상의 응결을 감소시킨다. 용어 고압 공기는 주위 압력보다 높은 압력을 갖는 공기를 나타낼 수 있다. 고압 공기의 압력은 주위 압력보다 단지 중간 정도로 또는 약간 더 높을 수 있다.
저장소(220-4)의 유용성은 저장소(220-4)를 갖는 도킹 시스템(200)이 공기 펌프(220-1)가 실시간으로 달성할 수 있는 것보다 높은 압력으로 연장된 기간에 걸쳐 저장소(220-4)로 펌핑하는 보다 작은 공기 펌프(220-1)를 사용할 수 있게 한다는 점이다. 일부 의미에서, 저장소(220-4)는 유리하게는 기류의 압력을 "올리거나(step-up)", "업-컨버트(up-convert)시키거나", "완충시킬" 수 있다.
일부 구체예에서, 고압 공기의 압력은 압력 조절기(220-5)에 의해 조절될 수 있다. 이러한 압력 조절기(220-5)는 공기-펌프(220-1)가 다양한 압력을 갖는 공기를 전달하는 시스템에서 유용할 수 있다. 압력은 다양한 이유로 다양할 수 있다. 대부분의 펌프는 높은 반복률로 기계적 사이클을 반복함으로써 작동한다. 펌핑된 공기의 압력은 각각의 사이클 내에서 변동될 수 있다. 더욱이, 공기 펌프(220-1)의 작동 전압은 수술용 레이저 시스템(100)의 다른 서브시스템이 내장(on-board) 전원 장치로부터 전력을 끌어오기 시작하거나, 시스템(100)의 외부 전압이 변동을 겪는 경우에 표류하거나 변화될 수 있다.
디콘덴서(220)로부터 컨택트 렌즈(216)로 펌핑된 공기의 압력 및 이에 따른 속도가 상기 이유 중 어떠한 이유로 변동되는 경우, 이는 컨택트 렌즈(216) 상의 응결의 정도에 원치 않거나 요망되지 않는 영향을 미칠 수 있다. 상기 압력 변동을 상쇄시키기 위해, 디콘덴서(220)의 일부 구체예는 공기 펌프(220-1)에 의해 저장소(220-4)로 펌핑된 고압 공기의 압력 변동 보다 작은 압력 변동으로 인터페이스 부착 시스템(218)을 향해 고압 공기를 전달할 수 있는 압력 조절기(220-5)를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 압력 조절기(220-5)는 공기 펌프(220-1)로부터 수용된 펌핑된 공기의 압력 변동을 최소화시킬 수 있거나 심지어 제거할 수 있다.
도 3D는 일부 구체예에서 디콘덴서(220)가 주위 압력보다 높은 압력의 고압 가스를 저장할 수 있고, 상기 고압 가스를 인터페이스 부착 시스템(218)을 향해 전달할 수 있는 가스 용기(220-6)를 포함할 수 있는 것을 예시한다. 저장된 가스는 공기를 필요로 하지 않으며; 이는, 예를 들어, 비활성 가스 또는 특히 질소일 수 있다. 이러한 시스템은 또한, 가스 용기(220-6)가 시간이 지남에 따라 변하는 압력을 갖는 가스를 방출할 수 있음에 따라 가스의 압력을 조절하는 압력 조절기(220-5)를 포함할 수 있다.
도 3E는 도 3A-D의 요소가 다양한 방식 및 다양한 순서로 조합될 수 있는 것을 예시한다. 예를 들어, 도 3E의 디콘덴서 또는 건조기(220)는 공기-히터(220-3)로 저-습도 기류를 배출시킬 수 있는 제습기(220-2)로 공기를 펌핑하는 공기-펌프(220-1)를 포함할 수 있다. 공기-히터(220-3)는 상기 저-습도 기류의 온도를 증가시킬 수 있고, 이를 기류를 완충시킬 수 있고 이에 따라 저장되거나 완충된 공기의 압력을 증가시킬 수 있는 저장소(220-4)로 안내할 수 있다. 안과 외과의가 도킹 절차를 개시하는 경우, 저장소(220-4) 또는 연결 디콘덴서-호스(222)의 밸브는 개방될 수 있고, 고압/저습도/고온 공기가 컨택트 렌즈(216) 상의 응결을 크게 감소시키고 가능하게는 제거하면서 저장소(220-4)로부터 컨택트 렌즈(216)로 유도될 수 있다. 요소(220-1 내지 220-6)의 다수의 다른 조합이 또한 사용될 수 있다.
도 4A는 인터페이스 부착 시스템(218)이 안구(1)에 부착되는 경우 티로이달(toroidal) 부피를 부분적으로 규정하는 진공-흡인 고리(218-1)를 포함할 수 있는 것을 예시한다. 인터페이스 부착 시스템(218)은 또한 진공 흡인을 발생시킬 수 있는 진공-흡인 펌프(218-2), 및 진공-흡인 펌프(218-2)에 의해 발생된 진공 흡인을 진공-흡인 고리(218-1)의 티로이달 부피로 이동시켜 진공-흡인 고리(218-1)와 안구(1) 사이에 밀봉을 생성시키고, 이에 따라 환자 인터페이스(210)를 안구(1)에 부착시키기 위해 진공-흡인 고리(218-1)에 진공-흡인 펌프(218-2)를 커플링시킬 수 있는 진공-호스(218-3)를 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 인터페이스 부착 시스템(218)은 진공 스커트(skirt), 다수의 진공-흡인 고리, 또는 다수의 플랜지(flange) 또는 리지(ridge)를 갖는 진공-스커트를 포함할 수 있다. 진공-흡인 펌프(218-2)가 진공 흡인을 적용하고, 이러한 흡인이 진공-호스(218-3)에 의해 전달된 경우, 상기 구체예는 또한 안구(1)로의 환자 인터페이스(210)의 부착 또는 그립을 제공하기 위해 안구(1)에 대해 밀봉된다.
디콘덴서(220)는 디콘덴서-호스, 또는 디콘덴서-배관(222)을 통해 진공-흡인 고리(218-1)에 커플링될 수 있다. 이러한 디콘덴서-호스(222)는 디콘덴서(220)와 진공-흡인 고리(218-1) 사이에 유체 소통을 제공할 수 있다.
적합한 기류를 발생시킴으로써 컨택트 렌즈(216)를 디포깅시키는 디콘덴서(220)의 구체예에서, 디콘덴서(220)가 컨택트 렌즈(216) 및 진공 흡인 고리(218-1)에 의해 규정된 챔버로 공기를 불어 넣을 수 있는 반면, 진공-흡인 펌프(218-2)가 동일 챔버로부터 공기를 제거하여 진공 흡인에 의한 부착 밀봉을 발생시킴에 따라 시스템의 조정된 조절이 이용될 수 있다. 상기 기능이 상반되므로, 진공-흡인 펌프(218-2)에 대한 디콘덴서(220) 작용을 회피하기 위해 상기 두 기능의 조정이 필요할 수 있다. 예를 들어, 광학렌즈(120)의 대물렌즈(122)는 안구(1)와 정렬되는 동안, 디콘덴서(220)는 작동될 수 있는 반면, 진공-흡인 펌프(218-2)는 연동되지 않을 수 있다. 환자 인터페이스(210)가 안구(1) 상으로 낮춰지고, 컨택트 렌즈(216)가 안구(1)와 접촉한 후, 디콘덴서(220)는 중지될 수 있고, 진공-흡인 펌프(218-2)는 컨택트 렌즈(216)와 안구(1) 사이에 부착 밀봉을 생성시키는 작업을 개시할 수 있다.
상기 구체예가 조정된 조절을 필요로 하는 것 외에, 환자 인터페이스(210) 주위의 수술 공간은 매우 혼잡할 수 있다. 따라서, 진공-흡인 고리(218-1)에 부착된 2개의 별개의 호스 또는 배관(218-3 및 222)을 갖는 것은 빈틈없는 수술 공간 및 접근을 관리하기 위한 난제를 제기할 수 있다.
도 4B는 인터페이스 부착 시스템(218) 및 디콘덴서 시스템(220)이 효과적으로 조절되거나 조정될 뿐만 아니라 또한 빈틈없는 수술 공간의 혼란을 감소시키는 구체예를 예시한다. 인터페이스 부착 시스템(218)은 밸브(230)에 대한 유체 커플링을 가질 수 있는 진공-흡인 고리(218-1)를 포함할 수 있다. 밸브(230)는 진공-호스(218-3)에 의해 진공-흡인 펌프(218-2) 및 디콘덴서-호스(222)에 의해 건조기(220)에 커플링될 수 있다.
밸브(230)는 진공-펌프(218-2)와 진공-흡인 고리(218-1)를 연결시키는 유체 소통 채널과 디콘덴서(220)와 진공-흡인 고리(218-1)를 연결시키는 유체 소통 채널 사이를 전환시킬 수 있다. 이러한 구성과 함께, 밸브(230)는 진공-흡인 고리(218-1)에 대해 상기 채널 중 단지 하나에 대해서만 유체 소통을 허용함으로써 상기 두 시스템이 서로에 대해 작용하는 것을 방지시킴으로써 진공-펌프(218-2)의 작업과 디콘덴서(220) 작업을 조정할 수 있다.
예를 들어, 도킹 절차의 정렬 과정 동안, 밸브(230)는 컨택트 렌즈(216)를 응결이 없이 유지시킴으로써 정렬의 높은 정밀도를 보장하기 위해 디콘덴서(220)로부터 컨택트 렌즈(216)로 가열되거나 가압되거나 제습된 기류를 유도할 수 있다. PI(210)가 최종적으로 안구(1) 또는 이의 수정체(3)의 중심과 정렬되고, PI(210)가 안구(1)를 향해 낮아지고 이와 도킹하는 경우, 밸브(230)는 유체 소통 채널을 전환시키고, 디콘덴서(220)의 접속을 끊고, 진공-흡인 고리(218-1)에 진공-흡인 펌프(218-2)를 연결시켜, 안구에 대한 환자 인터페이스(210)의 부착을 달성하는 진공-흡인을 제공할 수 있다.
밸브(230)를 갖는 구체예는, (i) 디콘덴서(220) 및 진공-흡인 펌프(218-2)의 작업을 효과적으로 조정할 수 있고, (ii) 접촉 렌즈(216)가 도킹 순간까지 응결이 없이 유지되는 것을 보장할 수 있고, (iii) 안구 주위의 이미 혼잡한 수술 공간에 대한 추가 공간 필요사항, 예를 들어, 제 2의 접근 포트에 대한 필요성을 도입시키지 않는다.
도 4C는 디콘덴싱 및 진공-흡인 기능성이 통합된 디콘덴서(220)의 구체예를 예시한다. 디콘덴서(220)는 공기 펌프(220-1)를 포함할 수 있고, 밸브(230)에 커플링되거나 밸브(230)를 포함할 수 있다. 밸브(230)는 진공-호스(218-3)를 통해 펌프(220-1)의 입구 포트에 진공-흡인 고리(218-1)를 커플링시킴으로써 펌프(220-1)에 의해 생성된 진공-흡인을 진공-흡인 고리(218-1)로 전달할 수 있거나, 디콘덴서 호스(222)를 통해 펌프(220-1)의 출구 포트에 진공-흡인 고리(218-1)를 커플링시킴으로써 펌프(220-1)에 의해 배출된 고압 공기를 진공-흡인 고리(218-1)에 적용시킬 수 있다. 도킹의 정렬 단계에서, 밸브(230)는 컨택트 렌즈(216)에 고압 또는 펌핑된 공기를 적용시키기 위해 후자의 커플링을 형성할 수 있으며, 진공-흡인 고리(218-1)가 안구와 실제로 접촉을 이루는 경우에만 진공-흡인을 적용시키기 위해 전자의 커플링으로 전환시킬 수 있다.
도 4D는 펌프(220-1)를 포함하는 통합된 디콘덴서(220)의 또 다른 구체예를 예시한다. 첫번째 작업 모드에서, 디콘덴서(220)는 펌프(220-1)를 한 방향으로 작동시킬 수 있으며, 이는 펌프를 컨택트 렌즈(216)에 대해 고압 공기를 적용시키는 공기 펌프(220-1)의 구체예로 작동하도록 만든다. 두번째 작업 모드에서, 디콘덴서(220)는 두번째 방향으로 펌프(220-1)를 작동시킬 수 있으며, 이는 펌프를 진공-흡인 고리(218-1)에 대해 진공 흡인을 적용시키는 진공-흡인 펌프(218-2)의 구체예로 작동하도록 만든다. 일부 구체예에서, 두번째 방향은 첫번째 방향의 역방향일 수 있고, 이는 펌프(220-1)의 모터의 시계방향 및 반-시계방향 동작에 해당하며, 이에 의해 점선으로 표시된 바와 같이 기류의 방향을 역전시킬 수 있다.
도 4E-F는 안구에 직접 기류를 적용시키지 않는 구체예를 예시한다. 도 4E는 컨택트 렌즈(216)가 안구와 직접 접촉되도록 형성되지 않은 디콘덴서의 비-접촉 면 상의 컨택트 렌즈(216)로 기류를 제공하기 위해 환자 인터페이스(210)에 디콘덴서(220)가 커플링된 구체예를 예시한다. 이러한 구체예에서, 심지어 도킹 후에도 컨택트 렌즈(216)를 지속적으로 가열하는 것이 가능하다.
도 4F는 기류의 적용 없이 컨택트 렌즈의 가열이 수행되는 구체예를 예시한다. 이러한 구체예에서, 디콘덴서(220)는, 예를 들어, 접촉 렌즈(216)의 온도를 증가시키거나 조정하기 위해 전기 히터(226-1)를 포함할 수 있다. 디콘덴서(220)의 다른 구체예는, 예를 들어, 컨택트 렌즈(216) 상의 응결을 감소시키기 위해 컨택트 렌즈(216) 상에 적외선 빔을 조사하는 방사선 히터(226-2)로서 적외선원을 포함시킴으로써 방사선 가열을 적용할 수 있다.
안구에 기류를 적용시키지 않는 도 4E-F의 구체예는 안구를 건조시키는 것을 회피함으로써 각막 찰과상의 가능성을 감소시킨다. 가열에 의한 광학렌즈(120)의 왜곡은 광학렌즈(120)가 체온 주위의 온도, 예를 들어, 37℃, 또는 가열 온도로 설계되는 경우에 회피되거나 최소화될 수 있다.
도 5는 안과용 도킹 시스템(200)을 수행하는 방법(300)을 예시한다. 안과용 도킹 방법(300)은 컨택트 렌즈를 갖고, 디콘덴서에 커플링된 환자 인터페이스를 제공하는 단계(310); 안구로의 환자 인터페이스의 도킹 전에 컨택트 렌즈에 대해 디콘덴서에 의한 디콘덴싱 가스 유동을 발생시키는 단계(320); 및 환자 인터페이스를 안구에 도킹시키는 단계(330)를 포함할 수 있다. 여기서, 환자 인터페이스는 PI(210)일 수 있고, 컨택트 렌즈는 컨택트 렌즈(216)일 수 있고, 디콘덴서는 디콘덴서(220)일 수 있다.
일부 구체예에서, 상기 발생 단계(320)는 공기 펌프 및 공기 히터, 예를 들어, 공기 펌프(220-1) 및 공기 히터(220-3)에 의해 가열된 기류를 발생시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 상기 발생 단계(320)는 공기 펌프(220-1) 및 제습기, 예를 들어, 제습기(220-2)에 의해 제습된 기류를 생성시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 상기 발생 단계(320)는 공기 펌프(220-1) 및 저장소(220-4), 가능하게는 압력 조절기(220-5)에 의해 압력-조절된 기류를 발생시키는 것을 포함할 수 있다.
도 6은 안과용 도킹 시스템(200)의 일부 구체예가 근위 부분(212) 및 원위 부분(214)이 별개의 요소인 환자 인터페이스(210)를 포함할 수 있는 것을 예시한다. 원위 부분(214)은 밸브(230), 디콘덴서(220), 및 진공-흡인 펌프(218-1)를 포함하는 도 4B의 구체예의 요소(216-230)에 커플링될 수 있다. 상기 2-단편 PI의 장점은 원위 부분(214)이 1-단편 PI보다 더욱 용이하게 안구와 정렬되고, 도킹될 수 있다는 점인데, 이는 상기 정렬이 받침대(152)에 의한 광학렌즈(120)의 대물렌즈(122)의 조정을 필요로 하지 않기 때문이다.
다른 한편으로는, 상기 2-단편 PI에서, 근위 부분(212) 및 원위 부분(214)은 원위 부분(214)이 안구에 부착된 후에 함께 커플링되는 것을 필요로 한다. 따라서, 커플링은 통상적으로 외과의에 의해 수행되며, 제작 과정의 일부가 아니다. 이러한 제자리 커플링은 가능하게는 원위 부분(214) 및 특히 이의 컨택트 렌즈(216)와 레이저 시스템(100)의 광학렌즈(120)의 정렬의 부정확성을 발생시킬 수 있다. 상기 커플링 과정의 개선된 정밀도 및 용이성을 제공하기 위해, 일부 구체예는 정렬 및 커플링 동안 원위 부분(214)을 더욱 정밀하게 기계적으로 조작하게 하는 그립 시스템을 포함할 수 있다.
도 7은 환자 인터페이스의 대물렌즈(122)를 통해 안과 수술용 레이저 시스템(100)에 부착가능한 환자 인터페이스(210)를 포함할 수 있는 안과용 도킹 또는 인터페이스 시스템(200)의 또 다른 구체예를 예시한다. PI(210)는 안구(1)에 도킹되는 컨택트 렌즈(216)를 포함할 수 있다. 인터페이스 시스템(200)은 컨택트 렌즈(216)에서 형성되는 챔버로 건조 가스 유동을 유도할 수 있는 건조 또는 디콘덴서 시스템(220)을 추가로 포함할 수 있다.
환자 인터페이스(210)의 구체예는 컨택트 패드(218-4)의 세트를 포함하는 인터페이스 부착 시스템(218)을 포함할 수 있다. 이들 컨택트 패드(218-4)는 안구(1)로 PI(210)를 작은 영역 상에 가압함으로써, 압력을 증가시키는 힘을 집중시킨다. 증가된 압력은 컨택트 패드(218-4)를 각막 조직으로 깊게 가압시켜, 이에 따라 안구(1)에 대한 PI(210)의 부착을 견고하게 만들 수 있다. 이러한 구체예는, 이들이 진공 흡인 시스템 대신 단지 컨택트 패드(218-4)의 기계적 압력에 의해 안구에 PI(210)를 부착시킴에 따라 간단할 수 있다.
다른 구체예에서, PI(210)는 안구(1)에 대한 PI(210)의 부착을 촉진시키기 위한 진공-흡인 고리(218-1)을 포함할 수 있고, 안과용 인터페이스 시스템(200)은 진공 흡인을 제공하기 위해 진공-흡인 펌프(218-2)를 포함할 수 있다. 이들 구체예에서, 건조기(220)의 건조 가스 및 진공-흡인 펌프(218-2)의 진공 흡인은 동일한 호스 또는 배관을 통해 환자 인터페이스(210)에 제공될 수 있다.
본 명세서는 많은 명세를 함유하나, 이들은 본 발명의 범위 또는 청구되는 것에 대한 제한으로 해석되어선 안되고, 오히려 이는 특정 구체예에 특이적인 특징의 기재이다. 별개의 구체예의 상황으로 본 명세서에 기재되는 특정한 특징은 또한 단일한 구체예와 조합하여 수행될 수 있다. 역으로, 단일한 구체예의 상황으로 기재되는 다양한 특징은 또한 개별적으로 다수의 구체예로 수행될 수 있거나, 임의의 적합한 하위조합으로 수행될 수 있다. 또한, 특징은 특정 조합으로 작용하는 것으로 상기와 같이 기재되고, 심지어 그 자체로 먼저 청구될 수 있으나, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 일부 경우에 상기 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변형으로 유도될 수 있다.

Claims (23)

  1. 안과용 시스템에 부착되도록 형성된 근위 부분, 및
    컨택트 렌즈, 및 인터페이스(interface) 부착 시스템을 포함하는, 안구에 부착되도록 형성된 원위 부분을 갖는 환자 인터페이스; 및
    환자 인터페이스에 커플링되고, 컨택트 렌즈 상의 증기 응결을 감소시키도록 형성된 디콘덴서(decondenser)를 포함하는, 안과용 도킹 시스템(ophthalmic docking system).
  2. 제 1항에 있어서, 디콘덴서가 인터페이스 부착 시스템을 향해 공기를 펌핑하도록 형성된 공기 펌프를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 디콘덴서가 인터페이스 부착 시스템을 향해 유도되는 기류의 증기 함량을 감소시키도록 형성된 제습기를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 디콘덴서가 인터페이스 부착 시스템을 향해 유도되는 기류의 온도를 증가시키도록 형성된 공기-히터를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 디콘덴서가, 공기 펌프에 의해 펌핑된 주위 압력보다 높은 압력의 고압 공기를 저장하고, 인터페이스 부착 시스템을 향해 고압 공기를 전달하도록 형성된 저장소를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 디콘덴서가, 저장소에 커플링되고, 저장소로 공기 펌프에 의해 펌핑된 고압 공기의 압력 변동보다 작은 압력 변동으로 인터페이스 부착 시스템을 향해 고압 공기를 전달하도록 형성된 압력-조절기를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 디콘덴서가, 주위 압력보다 높은 압력의 고압 가스를 저장하고, 인터페이스 부착 시스템을 향해 고압 가스를 전달하도록 형성된 가스 용기를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 인터페이스 부착 시스템이,
    안구에 부착되는 경우 밀봉가능한 커플링을 형성하도록 형성된 진공-흡인 고리; 및
    진공-흡인 펌프에 의해 생성된 진공 흡인을 진공-흡인 고리에 전달하여 진공-흡인 고리와 안구 사이에 밀봉된 커플링을 생성시킴으로써 환자 인터페이스를 안구에 부착시키기 위해 진공-흡인 펌프 및 진공-흡인 고리를 커플링시키도록 형성된 진공-호스를 포함하는, 안과용 도킹 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 디콘덴서가 디콘덴서-호스를 통해 진공-흡인 고리에 커플링되는 안과용 도킹 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    안과용 도킹 시스템이 진공-흡인 고리에 커플링된 밸브를 포함하고;
    진공-호스 및 디콘덴서-호스가 밸브를 통해 진공-흡인 고리에 커플링되고, 상기 밸브가 진공-펌프와 진공-흡인 고리를 커플링시키는 제 1 유체 소통 채널과 디콘덴서와 진공-흡인 고리를 커플링시키는 제 2 유체 소통 채널 사이를 전환시킬 수 있는, 안과용 도킹 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    인터페이스 부착 시스템이 진공-흡인 고리를 포함하고;
    안과용 도킹 시스템이 진공-흡인 고리 및 디콘덴서에 커플링된 밸브를 포함하고;
    디콘덴서가 공기 펌프를 포함하고,
    상기 밸브가 공기 펌프의 공기-입구 포트와 진공-흡인 고리를 커플링시키는 제 1 유체 소통 채널과 공기 펌프의 공기-출구 포트와 진공-흡인 고리를 커플링시키는 제 2 유체 소통 채널 사이를 전환시킬 수 있는, 안과용 도킹 시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    인터페이스 부착 시스템이 안구에 부착되는 경우 토로이달(toroidal) 부피를 부분적으로 규정하도록 형성된 진공-흡인 고리를 포함하고,
    디콘덴서가 진공-디콘덴서-호스에 의해 진공-흡인 고리에 커플링된 공기 펌프를 포함하고,
    공기 펌프의 작동이 진공-디콘덴서-호스를 통해 컨택트 렌즈에 펌핑된 공기를 적용시키는 제 1 모드와 진공-디콘덴서-호스를 통해 진공-흡인 고리에 진공 흡인을 적용시키는 제 2 모드 사이로 전환될 수 있는, 안과용 도킹 시스템.
  13. 제 1항에 있어서, 디콘덴서가 안구와 접촉하지 않는 면 상의 컨택트 렌즈를 가열하도록 형성된 안과용 도킹 시스템.
  14. 제 1항에 있어서, 디콘덴서가 전기 히터 또는 방사선 히터를 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  15. 제 1항에 있어서, 근위 부분 및 원위 부분이 별개의 요소이고; 원위 부분이 안구에 부착된 후에 근위 부분 및 원위 부분이 함께 커플링될 수 있는 안과용 도킹 시스템.
  16. 제 1항에 있어서, 원위 부분이 안구에 대한 환자 인터페이스의 기계적 잠금을 돕도록 형성된 그립(grip) 시스템을 포함하는 안과용 도킹 시스템.
  17. 컨택트 렌즈를 갖고, 디콘덴서에 커플링된 환자 인터페이스를 제공하는 단계;
    안구로의 환자 인터페이스의 도킹 전에 컨택트 렌즈에 대한 디콘덴서에 의한 디콘덴싱 가스 유동을 발생시키는 단계; 및
    환자 인터페이스를 안구에 도킹시키는 단계를 포함하는,
    안과용 도킹 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 발생이 공기 펌프 및 공기 히터에 의해 가열된 기류를 발생시키는 것을 포함하는 방법.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 발생이 공기 펌프 및 제습기에 의해 제습된 기류를 발생시키는 것을 포함하는 방법.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 발생이 공기 펌프 및 저장소에 의해 압력-조절된 기류를 발생시키는 것을 포함하는 방법.
  21. 안과용 레이저 시스템에 부착가능한 환자 인터페이스;
    안구에 도킹되는 컨택트 렌즈를 포함하는 환자 인터페이스; 및
    건조 가스 유동을 컨택트 렌즈를 향해 유도하도록 형성된 건조 시스템을 포함하는, 안과용 인터페이스 시스템.
  22. 제 21항에 있어서, 안구에 대한 컨택트 렌즈의 도킹이 컨택트 패드에 의해 보조되는 안과용 인터페이스 시스템.
  23. 제 21항에 있어서,
    환자 인터페이스가 진공 흡인을 적용시킴으로써 안구에 대한 환자 인터페이스의 부착을 촉진시키는 진공 흡인 고리를 포함하고;
    안과용 인터페이스 시스템이 진공 흡인을 제공하는 진공 펌프를 포함하고;
    건조 가스 및 진공 흡인이 공유된 배관을 통해 진공-흡인 고리에 커플링된, 안과용 인터페이스 시스템.
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