KR20180133887A - 레이저 방법 및 시스템용 환자 인터페이스 장치 - Google Patents

레이저 방법 및 시스템용 환자 인터페이스 장치 Download PDF

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Abstract

광 인터페이스 장치는 비-원형일 수 있는 광 경로를 위한 개구를 갖고 점진적으로 변화하는 맞물림 각도를 가진다. 인터페이스 장치의 실시예는 하나의 크기로 모든 장치에 꼭 맞을 수 있어서, 좁은 눈꺼풀 틈 및 작은 눈을 포함한 모든 전형적인 눈 개구에 꼭 맞는 구성을 제공하는 동시에, 눈의 특징 및 구조에 광 경로를 제공한다. 인터페이스 장치의 실시예는 윤부, 각막 및 공막과 맞물린다.

Description

레이저 방법 및 시스템용 환자 인터페이스 장치
본 출원은 2016년 4월 7일자로 제출된 가 출원 일련번호 62/319,728 호의 출원일의 이득을 35 U.S.C. §119(e)(1) 하에서 주장하며, 이의 전체 개시는 원용에 의해 본 출원에 포함된다.
본 발명은 노안, 굴절 이상, 백내장 및 이들의 조합과 같은 다양한 의학적 질병을 다루기 위해 각막 및 천연 인간 수정체의 조직을 치료하는 것을 포함한, 눈 상에서 그리고 눈 내에서 방법을 수행하기 위한 시스템과 눈을 인터페이싱하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 눈 인터페이스의 실시예는 다양한 인터페이스 장치, 환자 인터페이스 장치( "PID"), 안과 레이저 시스템, 안과 치료 시스템, 안과 측정 시스템, 안과 진단 시스템 및 레이저 도킹 시스템(docking system)과 함께 사용될 수 있으며, 그러한 장치 및 시스템의 예는 미국 특허 공개 제 2011/0022035 호, 제 2011/0190739 호, 제 2010/0022994 호, 제 2011/0187995 호, 제 2015/0088175 호, 제 2007/0173794 호, 제 2007/0173794 호 그리고 미국 특허 제 8,262,646 호, 제 9,180,051 호, 제 8,480,659 호, 제 8,708,491 호, 제 8,382,745 호 및 제 8,801,186 호에 개시 및 교시되어 있다.
눈의 해부학적 구조는 도 11a, 도 11b, 및 도 11c에 일반적으로 도시되어 있다. 도 11a에는 눈(150)의 정면도 및 횡단면도가 도시된다. 눈(150)은 눈꺼풀(151), 홍채(102), 동공(152), 각막(101), 및 공막(131)을 가진다. 도 11b는 눈(150)의 횡단면도이다. 공막(131)은 각막(101)을 제외하고 렌즈(103)를 둘러싸는 백색 조직이다. 각막(101)은 빛이 처음으로 눈에 들어가는 눈의 외부 표면을 포함하는 투명 조직이다. 홍채(102)는 그의 중심에서 원형 구멍(동공(152))의 크기를 변화시킴으로써 눈에 들어가는 빛의 양을 제어하는 착색되고 수축 가능한 막이다. 눈 또는 천연 수정체(103)는 홍채(102) 바로 뒤쪽에 위치되며, 수정체의 더욱 상세한 도면이 (유사한 구조에 유사한 참조 번호를 사용하는)도 11c에 도시된다. 용어 대안 렌즈, 천연 수정체, 천연 렌즈, 천연 인간 수정체 및 (이전 용어를 지칭할 때)렌즈는 본 명세서에서 서로 교환적으로 사용되고 인간 눈의 동일한 해부학적 구조를 지칭한다.
일반적으로, 대안 렌즈는 시각적 이미지의 포커싱을 허용하기 위해 섬 모근(108)의 작용을 통해 형상을 변경한다. 뇌로부터의 신경 피드백 메커니즘은 모양 소대(tonule)(111)의 부착을 통해 작용하는 섬 모근(108)이 대안 렌즈의 형상을 변화시키게 한다. 일반적으로, 시력은 빛이 각막(101) 및 동공(152)을 통해 눈에 들어온 다음, 시각 축(104)을 따라 유리체(110)를 통한 대안 렌즈(103)를 통해 진행하고, 눈의 후방에서 망막(105)과 부딪쳐 시신경(107)에 의해 뇌로 전달되는 안와(154)을 갖는 황반(106)에 이미지를 형성할 때 발생한다. 눈(150)의 내부는 맥락막(155)을 가진다. 각막(101)과 망막(105) 사이의 공간은 렌즈(103)에 대한 전방 챔버(109)에서 수양액(117)이라 불리는 액체로 채워지고 후방 챔버에서 겔과 같은 투명 물질인 유리체(110)로 채워진다.
일반적으로 눈을 얼굴과 비교하여 보았을 때, 그리고 도 11a에 도시된 바와 같이, 수직축(180) 및 수평축(181)이 있으며, 이는 또한 코의 임시 축으로서 공지되어 있다.
도 11c는 일반적으로, 전형적인 50 세 노인에 대한 렌즈(103)의 구성 요소 및 그와 관련된 구성 요소를 예시한다. 렌즈(103)는 다중 구조 시스템이다. 렌즈(103) 구조는 피질(113), 핵(129) 및 렌즈 캡슐(114)을 포함한다. 캡슐(114)은 렌즈의 다른 내부 구조를 포위하는 외부 막이다. 렌즈 상피(123)는 렌즈 적도(121)에서 형성되어 대안 렌즈 주위에서 전방 및 후방으로 성장하는 리본-형 세포 또는 원섬유를 생성한다. 핵(129)은 피질(113)을 핵 영역에 연속적으로 첨가하는 것으로부터 형성된다. 핵(129)을 포함한 렌즈 내의 연속 층은 여러 층, 핵 또는 핵 영역으로 특징지어질 수 있다. 이들 층은 모두 태아에서 발달하는 배아 핵(122)과 태아 핵(130), 태어날 때부터 4년, 평균 약 3년 동안 발달하는 유아 핵(124), 약 4년부터 평균 약 12년인 사춘기 때까지 발달하는 청소년 핵(126), 및 약 18년 이후에 발달하는 성인 핵(128)을 포함한다.
배아 핵(122)은 적도 직경(폭)에서 약 0.5 mm이고 전후 축(AP 축)(104) 직경(두께)에서 0.425 mm이다. 태아 핵(130)은 적도 직경에서 약 6.0 mm이고 AP 축(104) 직경에서 3.0 mm이다. 유아 핵(124)은 적도 직경에서 약 7.2 mm이고 AP 축(104) 직경에서 3.6 mm이다. 청소년 핵(126)은 적도 직경에서 약 9.0 mm이고 AP 축(104) 직경에서 4.5 mm이다. 약 36 세의 성인 핵(128)은 적도 직경에서 약 9.6 mm이고 AP 축(104) 직경에서 4.8 mm이다. 이들은 체외의 수용 상태에서 약 50 세의 전형적인 성인 인간 렌즈에 대한 평균값이다. 따라서, 이러한 렌즈(핵과 피질)는 적도 직경에서 약 9.8 mm이고 AP 축(104) 직경에서 4.9 mm이다. 따라서, 렌즈의 구조는 계층화되거나 중첩되며, 여기서 가장 오래된 층과 가장 오래된 세포가 중심을 향하게 된다.
렌즈는 도 11a, 도 11b 및 도 11c에 도시된 바와 같이 양면 볼록 형상이다. 렌즈의 앞쪽과 뒤쪽은 다른 곡률을 가지며 대뇌 피질과 다른 핵은 일반적으로 이들 곡률을 따른다. 따라서, 렌즈는 적도 축을 따라 비대칭이고 본질적으로 동심 또는 중첩된 외피를 형성하도록 끝과 끝을 붙여 배열된 긴 초승달 섬유 세포로 구성되는 본질적으로 층화된 구조로 보일 수 있다. 이들 세포의 끝은 앞쪽과 뒤쪽 모두의 중심과 중심옆 구역에 봉합 라인을 형성하도록 정렬된다. 피질과 핵 모두에 있는 오래된 조직은 세포 기능을 감소시켜 세포 형성 수개월 후에 그들의 세포 핵과 다른 세포 기관을 손실하게 된다.
본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 일반적으로, 용어 "약"은 ± 10%의 분산 또는 범위, 언급된 값을 얻는 것과 관련된 실험 또는 기구 오차, 및 바람직하게 이들 중 큰 값을 포함하는 것을 의미한다.
일반적으로, 노안은 조절 진폭의 상실이다. 일반적으로, 굴절 이상은 전형적으로 눈의 축 방향 길이의 변화에 기인한다. 근시는 눈이 너무 길어서 초점이 망막 앞에 떨어지는 것을 초래할 때이다. 원시는 눈이 너무 짧아 초점이 망막 뒤에 떨어지는 것을 초래할 때이다. 일반적으로, 백내장은 시력을 방해하는데 충분한 대안 렌즈의 불투명 구역이다. 본 발명이 지향하는 다른 질환은 대안 렌즈의 불투명화 및 난시를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
광학 및 안과 분석, 처리, 치료 시스템 및 장치를 인간의 눈과 인터페이싱하는 개선된 장치 및 방법에 대한 오랫동안의 요구가 존재했다. 이들 요구는 다양한 형상과 크기의 눈에 꼭 맞춰져야 하고, 바람직하게는 편안하게 꼭 맞춰져야 하고, 눈의 표면에 확실하고 안전하게 부착하고, 그리고 눈의 구조에 대한 치료, 측정 및 기타 레이저 광선 경로에 향상된 시야를 제공하기 위한 오랫동안의 요구를 포함한다. 레이저 측정, 치료 및 분석 안과 시스템의 기능이 증가함에 따라, 개선된 인터페이스 장치에 대한 이들 요구도 마찬가지로 증가하고 더욱 중요해 진다. 본 발명은 다른 것들 중에서도, 본 명세서, 도면 및 청구범위에 기재된 제조품, 장치 및 공정을 제공함으로써 이들 및 다른 요구를 해결한다.
따라서, 인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 제 1 가요성 접촉 부재를 인간 눈의 표면에 접촉되게 하는 단계; 제 2 가요성 접촉 부재를 인간 눈의 표면에 접촉되게 하는 단계; 여기서, 제 1 접촉 부재 및 제 2 접촉 부재가 눈의 표면에 구역을 한정하는 지역을 한정하며; 지역 내의 압력을 감소시켜, 눈의 표면에 감압 지역 및 감압 구역을 생성하는 단계; 여기서, 감압 구역이 비-평면 타원의 형상인 것을 포함한다.
다음의 특징 중 하나 이상을 갖는 이들 방법, 시스템 및 장치가 추가로 제공되며: 그 특징 중에서 제 1 가요성 접촉 부재는 내부 접촉 부재이고 90° 초과의 접촉 부재 각도를 한정하며; 제 2 접촉 부재는 90° 미만의 접촉 부재 각도를 한정하며; 제 1 가요성 접촉 부재의 일부분이 먼저 눈과 접촉하며; 제 2 가요성 접촉 부재의 일부분이 먼저 눈과 접촉하며; 접촉 부재 접촉 각도는 약 120°이며; 제 2 접촉 부재 접촉 각도는 약 50°이다.
또한, 눈에 레이저 빔을 전달하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 단계로서, 인터페이스 장치가 개구를 한정하고 내부 접촉 부재 및 외부 접촉 부재를 포함하는, 인터페이스 장치를 부착하는 단계; 및 개구를 통해 눈의 내부로 레이저 빔을 전달하는 단계를 포함하며; 상기 방법의 인터페이스 장치를 부착하는 단계는: 내부 접촉 부재를 인간 눈의 표면과 접촉하게 하는 단계; 외부 접촉 부재를 인간 눈의 표면에 접촉되게 하는 단계; 여기서, 내부 접촉 부재 및 외부 접촉 부재가 지역을 한정하며, 상기 지역이 눈의 표면에 구역을 한정하며, 눈의 표면에 있는 구역이 개구의 둘레에 인접하며; 상기 지역 내의 압력을 감소시켜, 감압 지역 및 눈의 표면에 감압 구역을 생성하는 단계; 여기서, 감압 구역이 비-평면 타원의 형상인 것을 포함한다.
다음의 특징 중 하나 이상을 갖는 이들 방법, 시스템 및 장치가 추가로 제공되며: 그 특징 중에서 개구는 곡선 창을 가지며, 곡선 창을 통해 눈으로 레이저 빔을 전달하는 단계를 가지며; 곡선 창은 눈의 표면과 접촉하고 눈의 형상을 변경시키며; 개구는 평면 압평 창을 가지며, 평면 압평 창을 통해 눈으로 레이저 빔을 전달하는 단계를 가지며; 개구는 장축 및 단축을 한정하며, 제 1 부재는 눈의 공막과 접촉하고 장축을 따라 눈의 윤부와 접촉하지 않으며; 내부 부재는 장축에서 공막과 접촉하고 윤부와 접촉하지 않으며; 내부 부재는 단축에서 윤부와 접촉하며; 개구는 홍채보다 더 크며, 그에 의해 상기 장치가 홍채를 방해하지 않으며; 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 장치의 말단부에 있는 개구에서 단축보다 약 1.01 내지 약 1.25 배 더 크다.
인간의 눈에 고정하고 안과 치료, 감시, 진단 또는 평가 장치에 작동 가능하게 연결하기 위한 인터페이스 장치는: 상부 섹션 및 하부 섹션을 갖는 몸체를 가지며, 하부 섹션이 눈의 표면과 접촉하기 위해 인터페이스 장치의 말단부를 한정하며 상부 섹션이 인터페이스 장치의 기단부를 한정함으로써, 기단부 및 말단부가 장치의 수직축을 따라 장치 높이를 한정하며; 몸체의 하부 섹션이 외부 형상을 한정하며; 몸체의 상부 섹션 및 하부 섹션이 장치를 통과하는 개구를 한정하며; 장치가 장축 및 단축을 가지며, 사용시 장축이 코의 임시 축에 대응하며; 하부 섹션이 내부 및 외부 접촉 부재를 가지며, 접촉 부재는 각각 말단부를 가지며, 접촉 부재의 말단부가 장치의 말단부를 형성하며; 내부 접촉 부재가 높이를 가지며, 외부 접촉 부재가 높이를 가지며; 외부 접촉 부재의 높이, 내부 접촉 부재의 높이 또는 이들 모두가 장축과 교차하는 지점과 단축과 교차하는 지점 사이에서 변화한다.
여전히 또한, 다음의 특징 중 하나 이상을 갖는 이들 방법, 시스템 및 장치가 추가로 제공되며: 그 특징 중에서 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.1 내지 약 1.2 배 더 크며; 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.15 내지 약 1.19 배 더 크며; 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.01 내지 약 1.21 배 더 크며; 내부 접촉 부재의 말단부는 단축에서 더 짧고 장축에서 더 크며; 외부 접촉 부재의 말단부는 단축에서 더 짧고 장축에서 더 크며; 내부 접촉 부재의 말단부는 비-평면 타원의 형상을 한정하며; 외부 접촉 부재의 말단부는 비-평면 타원의 형상을 한정하며; 내부 접촉 부재의 말단부 및 외부 접촉 부재의 말단부는 비-평면 타원의 형상을 한정하며; 내부 접촉 부재는 90°보다 더 큰 접촉 부재 각도를 한정하며; 외부 접촉 부재는 90°보다 더 작은 접촉 부재 각도를 한정한다.
여전히 또한, 인간의 눈에 고정하고 안과 치료, 감시, 진단 또는 평가 장치에 작동 가능하게 연결하기 위한 인터페이스 장치가 제공되며, 인터페이스 장치는 상부 섹션 및 하부 섹션을 갖는 몸체를 포함하며, 하부 섹션이 눈의 표면과 접촉하기 위해 인터페이스 장치의 말단부를 한정하며 상부 섹션이 인터페이스 장치의 기단부를 한정함으로써, 기단부 및 말단부가 장치의 수직축을 따라 장치 높이를 한정하며; 몸체의 하부 섹션이 리지형 환형 채널을 가지며; 리지형 환형 채널이 가요성 인서트를 포함 및 유지하며; 가요성 인서트가 내부 접촉 부재 및 외부 접촉 부재를 가지고 눈의 표면과 맞물릴 때 감압을 유지하기 위한 가요성 환형 지역을 형성하며; 몸체의 상부 섹션 및 하부 섹션이 장치를 통과하는 개구를 한정하며; 장치가 장축 및 단축을 가지며, 사용시 장축이 코의 임시 축에 대응하며; 장치의 말단부에 있는 개구의 장축이 단축보다 약 1.03 내지 약 1.1 배 더 크다.
도 1은 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 상부(기단) 측의 평면도이다.
도 1a는 A-A 선에 따른 도 1의 장치의 횡단면도이다.
도 1b는 B-B 선에 따른 도 1의 장치의 횡단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 장치의 실시예의 개구의 단축을 따르는 이미지 매체 경로의 횡단면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 장치의 실시예의 개구의 장축을 따르는 이미지 매체 경로의 횡단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 사시도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 각각, 저면 사시도, 평면도 및 상부 사시도를 제공한다.
도 5는 본 발명에 따른, 눈과 맞물리는 인터페이스 장치의 실시예의 평면도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 단축을 따르는 횡단면도, 장축을 따르는 횡단면도 및 장축을 따르는 (눈과 맞물리는)사시 횡단면도를 각각 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 일부분의 횡단면도를 제공한다.
도 8은 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 일부분의 횡단면도를 제공한다.
도 9는 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 장축에 따른 횡단면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 장치의 단축에 따른 횡단면도를 도시한다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 눈 구조의 횡단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 횡단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 횡단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 횡단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예를 갖춘 레이저 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 16a는 본 발명에 따른 비평면 타원 형상의 감압 지역의 저면도이다.
도 16b는 도 16a의 비평면 타원 형상의 감압 지역의 측면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 인터페이스 장치의 실시예의 사시 횡단면도이다.
본 발명은 눈의 다양한 구조를 포함한, 눈의 질환, 질병 및 다른 질환을 다루는 것을 포함하는 눈 상에서 그리고 눈 내에서 방법을 수행하기 위한 시스템과 눈을 인터페이싱하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 인터페이스 장치의 실시예에서, 관련 레이저 시스템은 진단 절차를 위해, 감시 및 분석 절차를 위해, 그리고 노안, 굴절 이상, 난시, 유도 난시, 백내장 지연, 백내장 및 이들과 다른 질환의 조합과 같은 눈의 다양한 질환을 다루기 위해 각막, 천연 인간 수정체 및 둘 모두에 대한 방법을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예는 다른 것들 중에서도, 광학 및 안과 분석, 치료, 치료 시스템 및 그와 같은 장치의 조합과 변형을 눈, 특히 인간의 눈과 인터페이싱하는 개선된 장치 및 방법을 제공한다. 이들 실시예는 다른 것들 중에서도 눈의 다양한 형상 및 크기에 꼭 맞고, 바람직하게는 편안하게 꼭 맞으며, 바람직한 실시예에서 단일 인터페이스 장치가 대다수의 인간 눈에 꼭 맞을 수 있다. 실시예는 또한 눈의 표면에 확실하고 안전하게 부착될 수 있다. 실시예는 작은 눈 및 좁은 눈꺼풀 틈(눈꺼풀 구멍)용으로 설계된 눈 인터페이스, 예를 들어 눈 컵 및 접안 렌즈를 포함하며, 바람직하게 이들 눈 인터페이스 장치의 실시예는 모든 인종에 걸친 전형적인 성인의 대부분, 대다수(예를 들어, 95%) 및 모든 정상적인 눈 개구, 예를 들어, 눈꺼풀 틈에 사용될 수 있다. 이들 눈 인터페이스 조립체는 PID와 함께 사용되거나 PID의 일부가 될 수 있고 안과 시스템, 예를 들어 치료 시스템, 감시 시스템, 진단 시스템 등의 일부로서 사용된다. 많은 눈 형상에 꼭 맞고 눈의 표면에 부착하는 동안, 본 발명의 실시예는 눈, 예를 들어, 각막, 윤부(limbus), 공막 및 렌즈의 구조에 대한 치료적 측정을 위한 향상된 시야, 및 레이저 빔 경로를 포함하는 다른 이미지 또는 진단 도구 또는 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서가 인간의 눈에 사용하기 위한 용례 및 실시예에 초점을 맞추었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명의 실시예는 말, 개 및 기타 수의사 용례를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 실시예는 미국 특허 공보 제 2011/0022035 호, 제 2011/0190739 호, 제 2010/0022994 호, 제 2011/0187995 호, 제 2015/0088175 호, 제 2007/0173794 호, 제 2007/0173794 호 그리고 미국 특허 제 8,262,646 호, 제 9,180,051 호, 제 8,480,659 호, 제 8,708,491 호, 제 8,382,745 호 및 제 8,801,186 호에 개시되고 교시된 시스템을 포함한, 종래 및 기존의 레이저 안과 시스템을 향상, 보강 및 개선하기 위한 용례 및 용도를 발견할 수 있으며, 이들 각각의 전체 개시는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 그러한 용례 및 용도는 CATALYS 레이저 시스템, INTRALASE 레이저 시스템, VISX 레이저 시스템, WAVELIGHT 레이저 시스템, LENSX 레이저 시스템뿐만 아니라, 예를 들어 엑시머, 펨토초 등의 다른 레이저 안과 시스템과 같은 기존 및 이전의 상업적으로 이용 가능한 시스템을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한, 개선된 안과 레이저 시스템 및 방법의 개량에서의 용례를 발견할 뿐만 아니라 이를 유도할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 인터페이스 장치의 실시예는 내부 개구 및 외부 경계를 형성하는 하우징을 가진다. 하우징은 하나의 일체형 부품, 구조 또는 부재로 만들어질 수 있거나, (일체적으로 또는 제거 가능하게)함께 부착되는 여러 개의 구성요소로 만들어질 수 있다. 하우징은 눈의 표면, 예를 들어, 상피, 윤부, 각막, 공막 및 이들의 조합 및 변형과 맞물리기 위한 기구를 지지하거나 그의 일부로서 가진다. 이러한 맞물림 기구는 인터페이스 장치를 눈의 표면에 부착하거나 붙이기 위한 흡입 기구를 갖거나 그와 관련될 수 있거나, 또는 하우징이 그를 가질 수 있거나 형성할 수 있다.
하우징은 외부 표면에 의해 한정된 내부 개구 및 외부 형상을 형성하거나 가진다. 전형적으로, 내부 개구는 몇몇 실시예에서, 다음의 특징, 다른 것들 중에서도 치료 레이저 빔 및 빔 경로를 위한 통로, 조명 광원(예를 들어, 구조물의 위치 및 레이저 빔 또는 광원, 또는 소스를 결정하는 위치), 광 경로 및 분석 광원을 위한 통로, 눈에 대한 약물 또는 치료제, 유체 유지 챔버, 창(예를 들어, 눈의 형상과 일치하는 콘택트 렌즈, 평탄한 응용 렌즈 및 눈의 표면을 렌즈의 곡선 형상으로 강제하기 위한 곡선 응용 렌즈)을 제공하기 위한 접근부, 및 잠재적으로 눈에 대한 도구를 위한 접근부 중 하나 이상을 제공할 수 있다.
일반적으로, 실시예에서 내부 개구는 상부 평면도로부터 2차원으로 보았을 때, 많은 다른 형상, 예를 들어 원형, 타원, 직사각형, 정사각형, 그들 모서리에 반경을 갖는 직사각형 및 다중 곡선, 원호, 각도 및 직선 에지를 갖는 다른 형상, 그리고 이들의 조합과 변형을 가질 수 있다. 3 차원으로 보았을 때 내부 개구 형상은 말단부 또는 말단 측(눈의 표면에 인접하거나 가장 가까운) 및 레이저 광원에 근접한 기단부 또는 기단 측을 가진다. 내부 개구는 깊이 또는 높이를 한정하는 기단부와 말단부 사이에 거리를 가질 수 있다. 말단부와 기단부는 동일한 형상일 수 있거나 상이한 형상을 가질 수 있다. 기단부는 더 평탄하고 곡선일 수 있으며, 또한 레이저 시스템 또는 다른 장치에 맞물리기 위한 맞물림 기구(예를 들어, 키, 래치, 클립, 나사)를 가질 수 있다. 말단부는 더 평탄하고, 곡선일 수 있으며, 이의 조합 및 변형일 수 있다. 실시예에서, 내부 개구의 말단부는 회전 타원체에 투영되는 임의의 비-원형 형상일 수 있다. 바람직하게, 형상은 회전 타원체에 투영된 타원의 형상이다. 실시예에서, 회전 타원체의 형상은 눈의 전방 부분의 형상과 유사한 형상이다.
따라서, 바람직한 실시예에서 내부 접촉 부재의 말단부일 수 있거나 이를 포함할 수 있는 내부 개구의 말단부는 구에 투영된 타원 형상이며, 이는 비-평면 타원 형상을 초래한다. 유사하게, 외부 접촉 부재일 수 있거나 이를 포함할 수 있는 내부 개구의 말단부는 구에 투영된 타원 형상이다. 이러한 방식으로, 눈과의 맞물림시, 내부 및 외부 접촉 부재는 눈 표면에서 구에 투영된 타원의 형상인 감압 지역을 형성하며, 이는 비-평면 타원의 형상인 눈에 감압 구역을 초래한다. 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 이러한 구성, 감압 지역 및 표면적의 실시예가 예시된다. 따라서, 도 16a는 비-평면 타원 형상(1600)의 저면도이며 도 16b는 비-평면 타원 형상(1600)의 측면 평면도이다. 참고로, 도 16a 및 도 16b는 수직축(1610)에 대해 도시된다. 이러한 실시예에서, 내부 접촉 부재의 바닥 단부 또는 말단부는 형상(1602)을 가지며 외부 접촉 부재의 바닥 단부 또는 말단부는 그 형상이 비-평면 타원인 형상(1603)을 갖는 진공 지역을 형성하는 형상(1601)을 가진다.
하우징은 각각, 내부 개구의 말단부 및 기단부와 일치하거나 이의 일부 또는 전부를 형성할 수 있는 기단부 또는 기단 측과 말단부 또는 말단 측을 유사하게 가진다. 바람직하게, 결합 기구는 하우징의 기단부에 위치될 수 있고, 더 바람직하게는 하우징의 기단부와 일체일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 일반적으로 하우징의 외부 표면에 의해 형성될 수 있는 하우징의 외형은 일반적으로 타원 원통형의 형상이다. 타원 원통형은 장축(즉, 긴 축)과 단축(즉, 짧은 축)을 가진다. 눈에 놓았을 때, 장축은 일반적으로 눈의 코-임시 축과 정렬되고 단축은 일반적으로 눈의 수직축과 정렬된다.
인터페이스 장치의 실시예에서, 하우징의 말단부, 내부 개구 또는 둘 모두는 눈의 표면과 직접 접촉하고 눈에 대해 하우징 및 따라서 인터페이스 장치를 유지하는 감압 지역, 예를 들어 진공을 제공하고 이의 형성을 돕기 위해 눈에 대해 시일을 형성하는 접촉 부재(예를 들어, 플랩, 패널, 리지, 스커트, 립 등)를 가진다. 접촉 부재는 하우징의 말단부와 상이한 각도를 형성할 수 있어서, 다양한 접촉 부재 각도를 제공한다. 접촉 부재 각도는 예를 들어, (하우징 또는 몸체의 수직축과 평행한)약 0°, 약 15° 내지 약 15°(수직의 양측, 예를 들어 안쪽을 가리키고 바깥쪽을 가리킴), 최대 약 30° 내지 약 30°, 최대 약 90° 내지 약 90°(즉, 하우징 단부와 동일 평면)일 수 있다. 접촉 부재 각도는 개구 전체 주위에서 또는 접촉 부재 전체를 따라 동일할 필요는 없다. 따라서, 각도는 접촉 부재를 따라 또는 접촉 부재 주위로 이동함에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 장축 및 단축을 갖는 장치에서, 접촉 부재 각도는 장축 지점에서 약 5° 및 단축 지점에서 약 35°로부터 장축 지점에서 약 35° 및 단축 지점에서 약 15°로 변화할 수 있다. (통상적으로, 각각의 축은 2 지점, 즉 축 지점들에서 접촉 부재와 교차한다.) 변동은 접촉 부재를 따라 2, 3, 4, 5, 6 및 그 초과의 지점에서 0 내지 90°를 형성할 수 있다. 바람직하게, 각도의 이러한 전이는 점진적이며, 특히 장축으로부터 단축으로의 전이 및 이의 반대도 점진적이다. 각도는 장축 및 단축에 대해 다른 방식으로 변화할 수 있다는 것(예를 들어, 각도는 모든 축 지점에서 동일하고 축 지점들 사이의 구역에서 변화하며, 각도는 각각의 축 지점에서 상이하며, 이들의 다른 조합 및 변형이 가능함)을 또한 이해해야 한다. 또한, 가변 각도를 갖는 접촉 부재는 장축 및 단축을 갖지 않는 다른 실시예에서 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 인터페이스 장치(100)의 실시예의 상부 또는 기단부(140)의 평면도가 도시된다. 인터페이스 장치(100)는 몸체(104)(예를 들어, 하우징 또는 구조물) 내에 개구(101)를 가진다. 몸체(104)는 외부 표면(155)에 의해 형성되는 외부 형상(150)을 가진다. 외부 형상은 장축(153)에 대응하는 길이(151), 및 단축(154)에 대응하는 폭(152)을 가진다. 일반적으로, 외부 형상은 둥근 코너를 갖는 사각형이다.
몸체(104)는 사출 성형된 플라스틱, 플라스틱, 중합체, 금속, 세라믹, 유리, 복합물, 다른 재료, 및 이들의 조합 및 변형으로 만들어질 수 있다. 몸체(104)는 단일 일체형 부품일 수 있거나 서로 접착, 용접 또는 다른 방식으로 부착되는 여러 구성요소를 가질 수 있다. 몸체(104)는 일회용일 수 있으므로, 단일 환자에 대해서만 1회 사용되거나 (예를 들어, 살균 및 세정 절차에 견딜 수 있다면)재사용 가능할 수 있다.
일반적으로, 하우징 및 이러한 실시예에서 장치 자체의 외부 형상(150)은 하우징의 외부 형상 및 장치의 외부 형상이 동일하기 때문에, 얼굴에 있는 눈을 위한 개구에 맞춤을 허용하고 눈꺼플 사이에 맞춤을 허용하는 크기이어야 한다. 따라서, 장축에 대한 장치의 하부 부분, 즉 말단부의 외경은 약 19 mm, 약 20 mm, 약 21 mm, 약 17 mm 내지 약 22 mm, 및 약 19 mm 내지 21 mm가 되어야 하며, 조금 더 크고 더 작은 크기가 또한 고려된다. 따라서, 단축에 대한 장치의 하부 부분, 즉 말단부의 외경은 약 16 mm, 약 17 mm, 약 18 mm, 약 19 mm, 약 17 mm 내지 약 19 mm, 및 약 18 mm 내지 약 19 mm가 되어야 하며, 조금 더 크고 더 작은 크기가 또한 고려된다.
인터페이스 장치(100)는 몸체(104)에 의해 또는 몸체(104) 내에 형성되는 내부 개구(101)를 가진다. 내부 개구(101)는 장축(153)에 대응하는 길이(103) 및 단축(154)에 대응하는 폭(102)을 가진다.
도 1에 계속해서, 각각 A-A 및 B-B 선을 따라 취해진 장치(100)의 횡단면도인 도 1a 및 도 1b를 참조하면 장치(100)의 실시예의 다른 구조가 도시된다. 따라서, 도 1a는 단축(154)을 따른 횡단면도이며, 도 1b는 장축(153)을 따른 횡단면도이다.
내부 개구(101)는 커버 판(107)을 가진다. 이러한 실시예에서 커버 판(107)은 레이저 빔 파장에 대해 투과성인 평면 창이다. 몇몇 실시예에서 커버 판이 사용되지 않으며, 커버 판은 콘택트 렌즈일 수 있으며, 커버 판은 어플리케이터(applicator)일 수 있으며, 커버 판은 예를 들어, 일반적으로 각막의 형상을 따르는 곡선일 수 있거나, 각막이 커버 판과 일치하게 압박하는 미리 결정된 형상으로의 곡선일 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 커버 판은 높이(109)(z 방향(109)은 장치 및 개구의 높이 또는 깊이로 지칭될 수 있음)를 따라 위치될 수 있어서, 커버 판이 눈의 표면에 접촉하지 않고, 눈의 표면에 단지 부분적으로만 접촉하고, 눈이 감겨지는, 예를 들어 평탄하거나 다른 곡률 또는 형상으로 압박되는 정도까지 눈의 표면과 접촉하게 된다.
도 1, 도 1a 및 도 1b의 실시예에서, 커버 판 또는 창(107)은 장치 몸체(104)의 기단부(140)에 위치된다. 몸체(104)의 말단부에는 내부 밀봉 부재(111) 및 외부 밀봉 부재(110)가 위치된다. 이러한 실시예에서, 두 개의 맞물림 부재, 예를 들어 밀봉 부재(111, 110)는 각도, 예를 들어 몸체의 수직 접근부(148)에 대해 0°의 접촉 부재 각도를 가진다(몸체의 높이는 이러한 축을 따라 결정되고 장치의 기단부로부터 말단부까지의 거리이다). 밀봉 부재는 각각 접촉 부재일 것이다.
실시예에서, 접촉 부재는 아크형 화살표(144a)에 의해 도시된 바와 같이 내향으로, 즉 개구(101) 내로 또는 개구 쪽으로 또는 아크형 화살표(144b)에 의해 도시된 바와 같이 외향으로, 즉 개구(101)의 반대 쪽으로 편향 또는 각질 수 있다. 이들 각도(144a, 144b)는 다향한 실시예에서 0° 내지 90°일 수 있다.
내부 밀봉부재(111) 및 외부 밀봉 부재(110)는 눈의 표면(도시되지 않음)과 맞물리고 그 표면에 대해 밀봉되어, 환형의 감압 지역(105)을 형성한다. 지역(105) 내의 압력은 채널 또는 튜브(도시되지 않음)를 통해 진공 펌프 또는 유사한 장치에 연결된 지역을 가짐으로써 감소될 수 있다.
압력은 눈을 손상시키지 않는 충분한 압력일 수 있다. 그 압력은 장치가 눈에 부착될 때 초기 접촉 중에 더 낮을 수(즉, 더 많은 흡입될 수) 있고 그 후, 눈에 대한 응력을 감소시키는 절차 중에 증가될 수(즉, 흡입량이 감소될 수) 있어서, 여전히 장치가 눈의 표면으로부터 이탈되거나 달리 벗어나는 것을 방지, 감소 또는 최소화한다. 절차가 완료되거나 장치를 제거하는 임의의 다른 이유로, 감압이 파괴되며 구역(105)은 주위 압력, 또는 눈의 표면으로부터 장치의 제거를 보조하는 약간의 양압으로 복귀된다.
내부 밀봉 부재(111)는 밀봉 구역(106)을 추가로 형성한다. 이러한 밀봉 구역(106)은 주위 압력일 수 있고, 유체(예를 들어, 식염수)를 유지할 수 있고, 공기, 습윤 가스를 가질 수 있고, 감소된 압력을 가질 수 있고, 증가된 압력을 가질 수 있으며, 이들의 조합 및 변형을 포함한다.
도 1, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 장치(100)는 맞물리지 않은 상태, 즉 장치가 눈의 표면에 아직 맞물리지 않은 상태이다. 맞물림시, 내부 및 외부 밀봉 부재(111, 110)는 이들이 눈의 표면과 접촉하는 양(예를 들어, 접촉 표면적)을 증가시키도록 변형될 수 있다. 눈의 표면과 맞물리는, 예를 들어 접촉하는 밀봉 부재의 표면은 또한, 눈의 표면에 대한 시일의 형성을 향상시키기 위해 리브, 채널 및 다른 표면 특징을 가질 수 있다.
장치(100)의 맞물리지 않은(그리고 바람직하게 맞물린) 상태에서, 외부 맞물림 부재(110)는 말단부(110a, 110b, 110c, 110d)를 가지며, 내부 맞물림 부재(111)는 말단부(111a, 111b, 111c, 111d)를 가진다. 도 1, 도 1a 및 도 1b의 실시예에서, 내부 부재(111)는 외부 부재(110)보다 더 짧다. 또한, 도 1a에 도시된 바와 같이, 단부가 단축(154)의 평면과 교차하는 내부 부재 단부(111a, 111b)는 몸체(104)의 바닥으로부터 동일한 거리이고, 화살표(109)로 표시된 바와 같이 몸체(104)의 최상부로부터 거리("Z")인 가상 평면(108) 위의 동일한 거리이다. 유사하게, 단부가 단축(154)의 평면과 교차하는 외부 부재 단부(110a, 110b)는 몸체(104)의 바닥으로부터 동일한 거리이고, 화살표(109)로 표시된 바와 같이 몸체(104)의 최상부로부터 거리("Z")인 가상 평면(108) 위의 동일한 거리이다. 외부 부재 단부(110a, 110b)는 내부 부재 단부(111a, 111b)보다 가상 평면(108)에 더 가깝다.
이제, 장축(153)을 따른 횡단면도인 도 1b를 주로 참조하면, 내부 및 외부 부재(111, 110)는 장축(153)과 교차하는 위치에서 이들이 단축(154)과 교차하는 위치에서보다 더 길다. 따라서, 단부가 장축(153)의 평면과 교차하는 내부 부재 단부(111c, 111d)는 동일한 길이이고 가상 평면(108) 아래에 있다. 유사하게, 단부가 장축(153)의 평면과 교차하는 외부 부재 단부(110c, 110d)는 동일한 길이이고 가상 평면(108) 아래에 있다. 따라서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 하나가 (내부 및 외부 밀봉 부재(111, 110)에 의해 형성된)접촉 부재 주위에서 이동함에 따라, 접촉 부재의 길이는 부재가 장축 및 단축을 교차함에 따라 증가 및 감소한다.
실시예에서, 내부 부재는 단축에서 더 길고 단축에서 더 짧을 수 있으며, 외부 부재는 단축에서 더 길고 장축에서 더 짧을 수 있으며 이들의 조합 및 변형일 수 있음을 이해해야 한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 또한 치료 매체, 매체 경로 및 진단 매체, 매체 경로일 수 있는 이미징 매체, 매체 경로의 횡단면도가 도시된다. 이미징 매체는 가볍고, 비-간섭성 광, 음향, 예를 들어 초음파, 간섭성 광, 예를 들어, 레이저 빔, 복수의 광원 및 다른 의료 이미징 매체일 수 있다. 이미징 매체가 광원이라면, 경로는 광학 이미징 경로로 지칭될 것이다. 도 2a는 짧은, 예를 들어 단축을 따르는 이미징 경로(200)의 횡단면도이며, 경로(200)는 내부 밀봉 부재(211)의 단부(211a, 211b)들 사이에 거리 "X"(202)를 가진다. 도 2b는 더 긴, 예를 들어 장축을 따르는 이미징 경로(200)의 횡단면도이며 경로(200)는 내부 밀봉 부재(211)의 단부(211c, 211d)들 사이에 거리 "Y"(203)를 가진다. 실시예에서, 거리(Y)는 거리(X)보다 더 크다. 따라서, 실시예에서, 거리(Y)는 약 1.01 배, 약 1.03 배, 약 1.05 배, 약 1.08 배, 약 1.1 배, 약 1.15 배, 약 1.18 배, 약 1.2 배, 약 1.25 배, 약 1.01 배 내지 약 1.3 배, 약 1.03 배 내지 약 1.2 배, 약 1,04 배 약 1.1 배, 약 1.5 배 내지 약 1.8 배 더 클 수 있을 뿐만 아니라 다른 배수를 포함한다.
장치의 말단부의 외경의 장축 및 단축 치수에 대해 유사한 배수가 사용된다.
따라서, 하우징의 외부 표면의 장축 및 단축과 함께 선택될 때, 내부 밀봉 부재뿐만 아니라 개구의 주축 및 단축의 치수가 예를 들어, 본질적으로 모든, 대부분의 그리고 모든 전형적인 눈 개구 형상 및 크기에 꼭 맞을 수 있는 인터페이스 장치를 위한 최적, 예를 들어 큰, 더 큰, 가장 큰 이미지 매체 경로를 제공할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 내부 개구 형상 및 크기를 갖는 하우징 외부 형상 및 크기의 이러한 최적화는 본 발명의 실시예가 본질적으로 모든 인터페이스 장치에 꼭 맞는 단일 크기를 제공한다.
이들 이미징 매체 경로 최적화는 또한 레이저 빔 경로에 대해 가능하며, 이는 본질적으로 이미징 매체 경로와 동일하고, 몇몇 실시예에서 이미징 매체 경로와 동일할 수 있다. (도 2a 및 도 2b에 도시되지 않은 동공이 효과를 낼 수 있고 실시예에서 매체 경로의 크기를 제한할 수 있음을 이해해야 한다).
도 3을 참조하면, 인터페이스 장치(301)를 레이저 시스템(도시되지 않음)과 맞물리게 하는 맞물림 아암(300)에 부착된 레이저 인터페이스 장치(301)의 실시예의 사시도가 도시된다. 레이저, 레이저 경로 및 레이저 시스템을 인터페이스 장치 및 눈과 인터페이싱하기 위한 맞물림 아암(300), 레이저 시스템 및 다른 장치와 절차는 미국 특허 출원 공보 제 2015/0088175 호에 개시되고 교시되며, 이의 전체 개시는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
인터페이스 장치(301)는 눈(302)(눈을 나타내는 구로서 도면에 도시됨)에 부착된다. 외부 밀봉 부재(303)는 눈(302)과 맞물린다. 인터페이스 장치는 눈(302)에 가장 가까운 말단 섹션(304) 및 레이저에 가장 가까운 기단 섹션(305)을 가진다.
핸들(306)은 눈(302)의 제자리에 장치를 위치시키는 것을 보조하기 위해 인터페이스 장치(301)에 부착된다. 이러한 실시예에서 말단 섹션(304)은 기단 섹션(305)보다 훨씬 더 작고 상이한 형상이다. 이러한 방식으로 말단 섹션(304)은 대부분의 눈 개구(눈꺼플 사이)에 꼭 맞을 수 있지만, 더 큰 기단 섹션(305)은 더 큰 빔 경로, 핸들의 장착, 맞물림 아암에 대한 부착 및 유체 저장조와 같은 특징부를 제공할 필요의 크기를 가진다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 인터페이스 장치(400)의 실시예의 바닥 사시도, 상부 평면도 및 상부 사시도가 제공된다. 인터페이스 장치(400)는 원형 외부 형상 및 내부 개구를 갖는 기단 섹션(401); 및 타원형 외부 형상 내부 개구를 갖는 말단 섹션(402)을 가진다. 이는 3 개의 밀봉 리지(404, 405, 406)를 갖는 외부 밀봉 부재 또는 립(403)을 가진다. 이는 2 개의 밀봉 리지(408, 409)를 갖는 내부 밀봉 부재 또는 립(407)을 가진다. 내부 개구(410)는 타원형이고, 타원형 외부 형상을 갖는 말단 섹션(402)에 있다. 장치(400)는 2 개의 라인 커넥터(412, 413) 및 개구(414)(도 4c에 도시됨)를 갖는 포트(411)를 가진다. 도 4a, 도 4b, 및 도 4c의 실시예는 개구(410) 위에 창, 렌즈 또는 다른 커버를 갖지 않는다.
이러한 실시예 및 다른 실시예에서, 다소간의 리지가 사용될 수 있으며, 더 많거나 더 적은 포트 및 개구가 사용될 수 있음을 이해할 수 있다. 이러한 실시예에서, 개구(414)는 라인(412)에 연결, 예를 들어 라인에 유체 연통되고, 장치가 눈에 부착된 후에 유체(예를 들어, 식염수)로 개구를 충전하는데 사용된다. 하부 라인(413)은 밀봉 부재들 사이의 채널로부터 공기를 제거하여 장치를 눈에 유지하는 감압 구역을 생성하는데 사용된다.
도 5를 참조하면 눈에 맞물린 인터페이스 장치의 평면도가 도시된다. 인터페이스 장치는 눈의 코의 임시 축에 대응하는 장축(570) 및 눈의 수직축에 대응하는 단축(571)을 가진다. 장치의 개구(501)를 살펴보면, 동공(550), 홍채(551), 윤부(552) 및 공막(553)이 드러난다. 이러한 실시예에서 윤부(552)의 외부 에지 및 공막(553) 중 일부는 장축(570)을 따라 개구(510)에서 드러내는 반면에, 윤부(552) 및 공막(553)의 외측 에지는 개구(510)의 단축(571)을 따라 보이지 않는다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c에는 각각, 인터페이스 장치의 실시예의 단축을 따르는 횡단면, 장축을 따르는 횡단면 및 장축을 따르는 (눈과 맞물린)사시 횡단면이 도시된다.
인터페이스 장치(600)는 기단 섹션(601) 및 말단 섹션(602)을 가진다. 인터페이스 장치는 세 개의 밀봉 리지(604, 605, 606)를 갖는 외부 밀봉 부재 또는 립(603)을 가진다. 인터페이스 장치는 두 개의 밀봉 리지(608, 609)를 갖는 내부 밀봉 부재 또는 립(607)을 가진다. 내부 개구(610)는 타원형이며, 개구(610)에 대한 장축 대 단축의 비는 기단 섹션(601)에서보다 말단 섹션(602)에서 더 크다. (이러한 방식으로, 개구는 말단 섹션(602)에서보다 기단 섹션(601)에서 더 둥글고, 예를 들어 더 원형이다.) 장치(600)는 2 개의 라인 커넥터(612, 613)를 갖는 포트(611)를 가진다. 라인 커넥터(612)는 개구(614)에 연결되고 유체 챔버(622)를 액체, 예를 들어 식염수로 충전하는데 사용되며, 유체 챔버(622)는 오버플로우 채널(618)을 가진다. 이러한 실시예에서, 장치는 개구(610) 위에 창, 렌즈 또는 다른 커버를 갖지 않는다. 다소간의 리지가 사용될 수 있으며, 다소간의 포트와 개구가 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
장치는 장치(600)의 기단 섹션(601) 및 말단 섹션(602)의 일부분 모두를 형성하는 리지 구조 또는 하우징(640)을 가진다. 리지 하우징(640)은 가요성 인서트(690)를 가진다. 가요성 인서트(690)는 리지 하우징(640)과 직접 접촉하고 내부 밀봉 부재(607) 및 외부 밀봉 부재(603)를 가지며 진공 공동(617)을 형성한다. 라인(613)은 진공 공동(617)에 연결되고 진공 공동과 유체 연통한다. (이러한 문맥에서 용어 "진공 공동"은 장치를 눈에 부착하거나 유지하는데 사용되는 감압 공동을 지칭함을 이해해야 한다). 바람직하게, 이러한 실시예에서, 가요성 인서트(690)는 눈(630)의 표면과 직접 접촉하는 장치(600)의 단지 일부이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 내부 부재(607)에 대한 접촉 부재 각도는 화살표(620)로 표시되어 있으며; 외부 부재(603)를 위한 접촉 부재는 화살표(621)로 표시된다. 이러한 실시예에서, 접촉 부재 각도(620)는 90°보다 더 크고 약 125°이다. 이러한 실시예에서, 접촉 부재 각도(621)는 90°보다 더 작고 약 50°이다. 따라서, 밀봉 부재(607)의 단부는 예를 들어 상향으로, 기단으로, 그리고 눈으로부터 약간 떨어져서 지시된다. 가요성 인서트(690)는 내부 밀봉 부재(607)를 위한 제 1 힌지 섹션(615) 및 외부 밀봉 부재(603)를 위한 제 2 힌지 섹션(616)을 가진다.
도 6a 내지 도 6c 및 다른 실시예에 도시된 일반적인 유형의 실시예에서, 내부 부재에 대한 접촉 부재 각도는 90°보다 더 크며, 약 95° 내지 약 175°일 수 있으며, 약 105° 내지 약 125°일 수 있으며, 약 115° 내지 약 135°일 수 있으며, 약 123° 내지 약 137°일 수 있으며, 약 125° 내지 약 135°일 수 있으며, 90°보다 더 작은 각도뿐만 아니라 다른 각도도 또한 고려된다. 도 6a 내지 도 6c 및 다른 실시예에 도시된 일반적인 유형의 실시예에서, 외부 부재에 대한 접촉 부재 각도는 90°보다 더 작으며, 약 5° 내지 약 85°일 수 있으며, 약 20° 내지 약 70°일 수 있으며, 약 5° 내지 약 85°일 수 있으며, 약 40° 내지 약 60°일 수 있으며, 약 30° 내지 약 40°일 수 있으며, 약 34° 내지 약 46°일 수 있으며, 90°보다 더 큰 각도뿐만 아니라 다른 각도도 또한 고려된다. 일반적으로, 재료의 강성, 임의의 힌지의 가요성, 시일 부재, 예를 들어 접촉 부재의 각도는 예컨대, 손상 없이 그리고 바람직하게 자극시키지 않는 방식으로 눈 표면과 맞물리고 형성된 후에, 절차 동안 장치를 눈에 고정시키기 위해 감압을 유지하고 보유해야 한다.
도 6a 및 도 6b(맞물리지 않음)를 도 6c(맞물림)와 비교하면, 장치가 접촉하고, 맞물린 후에 눈에 부착되면서 밀봉 부재는 이동하고 형상을 변경한다. (장축을 따르는)내부 부재(607)는 윤부(631)와 접촉하지 않고 공막(633)에 접촉하여 밀봉된다. (장축을 따르는)외부 부재(603)는 윤부(631)로부터 더 멀리 떨어져 있고, 공막(631)에 접촉하여 밀봉된다. 눈(630), 윤부(631), 각막(632), 공막(633), 홍채(634) 및 동공(635)의 구조가 장치(600)에 대해 도시되어 있다. 장축을 따라서 개구(610)는 홍채(634)의 외경보다 크며, 내부(607) 및 외부(603) 시일 부재는 홍채(634)의 외부에 위치된다.
윤부(즉, 내부 각막연(limbus)-각막 경계)의 평균 직경은 약 12 mm이다. 따라서, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 유형의 실시예뿐만 아니라 다른 유형의 실시예에서, 장축을 따른 맞물림 이전의 내부 개구는 약 11.8 mm 내지 약 15 mm, 약 12.1 mm 내지 약 14.5 mm, 약 12.3 내지 약 13.8 mm, 약 12.9 mm 내지 약 13.9 mm, 및 약 12.2 mm 내지 약 13.3 mm일 수 있다. 장축을 따라서 눈에 맞물릴 때 내부 부재에 의해 형성된 내부 개구의 직경은 약 11.8 mm 내지 약 15 mm, 약 12.1 mm 내지 약 13.9 mm, 약 12.7 mm 내지 약 13.8 mm, 약 12.9 mm 내지 약 13.8 mm, 및 약 12.2 mm 내지 약 13 mm일 수 있다. 장축을 따라서 맞물리지 않은 구멍과 맞물린 구멍 모두에 대해 더 크고 더 작은 이들 크기의 조합과 변형이 고려된다.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 유형의 실시예뿐만 아니라 다른 유형의 실시예에서, 단축을 따른 맞물림 이전의 내부 개구는 약 10.8 mm 내지 약 12.2 mm, 약 11 mm 내지 약 12 mm, 약 11.3 내지 약 11.8 mm, 약 11.5 mm 내지 약 12.1 mm, 및 약 11.3 mm 내지 약 11.9 mm일 수 있다. 장축을 따라서 눈에 맞물릴 때 내부 부재에 의해 형성된 내부 개구의 직경은 약 10.6 mm 내지 약 12.2 mm, 약 11.3 mm 내지 약 11.8 mm, 약 11.6 mm 내지 약 12 mm, 약 11.4 mm 내지 약 11.8 mm, 및 약 11.5 mm 내지 약 11.8 mm일 수 있다. 장축을 따르는 맞물리지 않은 구멍과 맞물린 구멍 모두에 대해 더 크고 더 작은 이들 크기의 조합과 변형이 고려된다.
접촉 부재를 포함하는 가요성 인서트는 눈과 직접 접촉하는데 안전한 임의의가요성 재료로 만들어질 수 있다.
이러한 방식으로, 인터페이스 장치의 실시예는 눈의 몇몇 상이한 구조, 예를 들어 윤부, 각막 및 공막과 맞물린다. 밀봉 부재의 형상, 디자인 및 접촉 부재 각도(들)뿐만 아니라, 진공(예를 들어, 감압)을 적용하는 양 및 순서(예를 들어, 높은 초기 및 그 후 밀봉시 작은)는 눈의 이들 외부 구조물 중 하나, 둘 또는 모두와의 접촉에 대해 미리 결정될 수 있다. 따라서, 장치의 실시예에서, 장치는 윤부와의 100 % 맞물림, 공막과의 100 % 맞물림, 및 각막과의 100 % 맞물림, 그리고 장축 및 단축을 따르는 이들의 조합 및 변형일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 내부 부재는 장축을 따라 공막과 맞물리고 윤부 또는 각막과 맞물리지 않으며; 단축을 따른 내부 부재는 윤부와 맞물리고 공막과 맞물리지 않는다. 외부 부재는 그의 길이의 전체를 따라 공막과 맞물린다.
실시예에서, 내부 부재(맞물림 또는 맞물림되지 않음)에 의해 형성된 개구에 대한 단축 대 장축의 비는 예를 들어, 약 1:1.1, 약 1:1.13, 약 1:1.15, 약 1:1.17, 약 1:1.18, 약 1:1.1 내지 약 1:1.3, 약 1:1.13 내지 약 1:1.25 및 약 1:1.15 내지 약 1:1.2일 수 있으며, 더 크거나 더 작은 비율이 또한 사용될 수 있다.
실시예에서, 장축 및 단축은 동일, 즉 그 비율은 1:1, 예를 들어 원일 수 있다.
일반적으로, 진공 압력은 약 150 mmHg 내지 약 250 mmHg일 수 있으며, 예를 들어, 진공은 약 190 mmHg 이하일 수 있고, 약 180 mmHg 이하일 수 있고, 약 220 mmHg 이하일 수 있고, 약 210 mmHg 이하일 수 있다. (이러한 문맥에서 "미만" 진공 또는 "진공 감소"는 더 많은 압력 또는 더 높은 압력이 존재함을 의미한다.)
장치의 실시예에서, 초기 밀봉을 위한 초기 압력은 약 180 mmHg, 약 190 mmHg, 약 220 mmHg, 약 150 mmHg 내지 약 220 mmHg, 약 185 mmHg 내지 약 250 mmHg 및 약 185 mmHg 내지 약 230 mmHg, 및 다른 압력일 수 있다. 장치의 실시예에서, 이들 초기 감압은 절차 중에 사용되는 압력, 예를 들어 약 185 mmHg, 약 190 mmHg, 약 205 mmHg, 약 175 mmHg 내지 약 245 mmHg, 약 185 mmHg 내지 약 220 mmHg 및 약 205 mmHg 내지 약 250 mmHg 및 다른 압력을 포함일 수 있는 유지 압력으로 감소될 수 있다(즉, 흡입량이 감소되고 압력이 증가된다).
대안 렌즈 및 맞물림 부재의 형상 및 크기는 초기 밀봉 중에 더 낮은 압력이 사용되게 하고, 그 후 진행 중에 이러한 더 낮은 압력으로 유지되게 한다. 이러한 압력은 약 180 mmHg, 약 200 mmHg, 약 180 mmHg 내지 약 225 mmHg 및 약 205 mmHg 내지 약 250 mmHg일 수 있다.
도 6의 실시예뿐만 아니라 다른 실시예에서 감압 구역은 이러한 형상, 즉 감압 구역의 눈에 있는 구역은 비평면 타원형의 형상을 가진다.
도 7을 참조하면, 눈(702)의 표면에 맞물린 인터페이스 장치(700)의 타원형 형상의 실시예의 일부분의 횡단면도가 제공된다. 인터페이스 장치(700)는 배플 링(711) 및 오버플로우 채널(718)을 갖는 유체 챔버(791)를 가진다. 유체 챔버(791)는 완전히 밀봉되지 않는다. 이는 챔버(791)의 최상부를 덮는, 예를 들어 일반적으로 눈 위로 그리고 개구(703)를 넘어 외측으로 연장하는 창(710)을 가진다. 유체 공동(791)의 바닥은 내부 가요성 밀봉 부재(790a) 및 외부 가요성 밀봉 부재(790)에 의해 눈 표면에 대해 밀봉된다. 유체 공동(791)은 유체 챔버(791)로부터 배플 링(711)을 지나 오버플로우 채널(718)까지 연장하는 유체 챔버(791)와 유체 연통하고 그러한 유체 채널(793)을 가지며, 오버플로우 채널(718)은 바람직하게 덮이거나 밀봉되지 않는다. 이러한 방식으로, 개구(703)(및 유체 챔버(791))가 너무 많은 유체로 충전되면, 눈에 대한 압력을 증가시키지 않을 것이다. 그 대신에, 임의의 초과분은 오버플로우 채널(718)로부터 흘러 넘치고 장치(700)의 외부로 배출된다.
도 8을 참조하면, 맞물림 장치(800)의 타원형 형상의 실시예의 일부분의 횡단면도가 도시된다. 맞물림 장치(800)는 가요성 부재(842)를 수용하고 유지하기 위한 맞물림 채널(841)을 형성하는 강성 구조물(840)을 가진다. 가요성 부재(842)는 안착되고 바람직하게 채널(841)에 유지된다. 가요성 부재는 예를 들어, 마찰 끼워 맞춤, 멈춤쇠, 접착제 및 다른 적절한 수단, 및 이들의 조합과 변형 그리고 다른 부착 방법에 의해 유지될 수 있다. 가요성 부재(842)는 가요성 밀봉 부재(예를 들어, 접촉 부재, 맞물림 부재)(818, 817)에 연결되는 힌지 섹션(816) 및 힌지 섹션(815)을 가진다. 이러한 실시예에서 힌지 부재는 채널(841)의 하부 부분(예를 들어, 단부)에 인접하게 위치된다. 도 8에서, 가요성 부재(818, 817)는 맞물리지 않은 위치에 도시된다. 가요성 부재(842)는 진공 채널(827)(예를 들어, 눈의 표면에 인접한 감압 구역, 예를 들어 링을 제공하기 위해 이에 가해지는 미리 결정된 양의 진공을 갖게 될 채널)을 형성한다. 진공 채널 내에는 또한, 배플 링(835)이 존재한다. 링(835)은 진공 분포 강화 링이다. 이러한 링은 결막에 놓이는 응력을 감소시키고 결막하출혈을 감소시키거나 덜 심각하게 만들고 바람직하게 방지하는 능력을 가진다.
일반적으로, 리지 채널이 가요성 내부 부재를 유지하도록 형성되는 실시예에서, 가요성 밀봉 부재 또는 부재들은 리지 채널의 단부에 인접한 지점 또는 구역 주위에서 반-아치형 방식으로 회전할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회전 지점 또는 구역은 힌지 또는 힌지 구역으로 보일 수 있다.
실시예에서, 리지 채널은 맞물림 장치의 나머지 부분과 같은 리지 형상일 필요가 없거나 이들 다른 구성요소보다 더 리지 형상일 수 있다. 일반적으로, 가요성 부재가 사용되는 실시예에서, 특히 가요성 부재가 전체적으로 인터페이스 장치의 일체형 부품이 아닌 실시예에서, 리지 채널은 도킹을 가능하게 하고 레이저에 대해 고정된 위치에 장치를 유지할 수 있는 충분한 특성을 가질 뿐만 아니라, 가요성 부재가 눈의 표면과 맞물릴 때 가요성 부재가 편향되거나 그렇지 않으면 이동하게 하는 필요한 물리적 특성 및 형상(예를 들어, 강성, 경도 및 몇몇 경우에 힌지 구역 근처의 곡률 반경)을 가지는 재료이어야 한다. 가요성 부재가 이동될 필요가 없고, 특히 힌지 부재 주위에서 반-아치형 경로로 이동할 필요가 없는 다른 실시예에서, 이들 고려사항은 덜 중요하며, 이들 특징은 사용될 필요가 없다.
장치는 눈에 손상을 주지 않는 충분한 압력으로 적용될 수 있다. 일단 장치가 부착되면, 특히 더 긴 절차를 위해, 눈에 대한 응력을 감소시키기 위해 부착 압력이 증가(즉, 덜 흡입)될 수 있으며, 동시에 장치를 눈에 여전히 유지하고 유체 챔버가 누출되는 것을 방지하기 위해 눈에 대한 밀봉을 유지한다. 시간 경과에 따른 진공 양 프로파일은 또한, 눈의 섹션 및 진공 구역이 부착되는 이들 섹션의 상대 구역에 따라 변화될 수 있다.
도 9를 참조하면, 장축을 따른 인터페이스 장치(900)의 실시예의 횡단면도가 도시된다. 장치(900)는 오버플로우 채널(904), 개구(903), 리지 부재(905), 내부 밀봉 부재(901)(90° 초과의 접촉 부재 각도를 가짐) 및 90° 미만의 접촉 부재 각도를 갖는 외부 밀봉 부재(902)를 가진다. 유체 입구 라인(905) 및 진공 라인(906)이 또한 제공된다. 눈에 대한 개구가 덮이지 않은 이러한 실시예에서, 창, 콘택트 렌즈, 어플랜네이터(applanater), 또는 개구 위의 다른 커버링이 없다.
도 10은 단축을 따라 취한 도 9의 장치(900)의 횡단면도이다(동일한 번호는 동일한 구조를 나타낸다). 이러한 도면에서, 리지 부재(905)에 의해 형성된 것과 같은 개구(903)의 크기는 화살표(903b)로 표시되며, 내부 가요성 부재(901)에 의해 형성된 바와 같은 개구(903)의 크기는 화살표(903a)로 표시된다. 따라서, 가요성 부재의 내부 접촉 부재에 의해 형성된 개구의 직경은 강성 부재에 의해 형성된 개구의 직경보다 더 작다는 것을 알 수 있다. 이러한 개구 직경의 차이는 또한 장축을 따라 존재하고 도 9에서 볼 수 있다.
사용될 수 있는 유체는 미국 특허 출원 번호 12/840, 818 호에 의해 제공되는 것과 같은 식염수뿐만 아니라 인덱스 정합 유체(index matching fluid)를 포함한다. 이들 유체는 또한 진통제, 국소 마취제 또는 산동약과 같은 약제 또는 치료제를 함유할 수 있다.
도 12는 평탄한 애플리케이션 창(1201)을 갖는 인터페이스 장치(1200)의 횡단면도이다. 이러한 장치는 각막이 창(1201)에 대해 맞물리고 창에 의해 평탄해짐에 따라 평탄한(예를 들어, 본질적으로 평탄하고, 바람직하게 평탄한) 각막 표면을 제공하도록 맞물림시 각막을 압평하기 위한 것이다. (장치(1200)의 다른 구조는 본 명세서에서 교시된 장치의 다른 실시예와 유사하다).
도 13은 곡선의 애플리케이션 창(1302)을 갖는 인터페이스 장치(1300)의 횡단면도이다. 애플리케이션 창(1302)은 상부 표면(1303) 및 하부 표면(1304)을 가진다. 바람직하게, 창의 두께는 균일하다(즉, 상부 및 하부 표면에 의해 형성된 원호는 동일한 중심점을 가진다). 이러한 방식으로, 곡선의 애플리케이션 창은 미리 결정된 광학 특성, 예를 들어, 전력을 장치의 개구를 통해 레이저 빔 및 광 경로에 제공한다. 맞물림시, 각막의 표면은 표면(1304)에 대해 맞물려 그 표면의 곡률 반경과 일치하도록 압박된다. 상부 표면 및 하부 표면의 원호는 상이할 수 있으며, 중심점도 상이할 수 있으며, 이들 다른 조합은 미리 결정된 광학 특성을 곡선의 애플리케이션 창에 제공한다. 이러한 장치는 각막이 창(1302)에 맞닿아 성형됨에 따라 각막에 공지되고 미리 결정된 곡률을 제공하도록 맞물림시 각막을 압평하려는 것이다. (장치(1300)의 다른 구조는 본 명세서에서 교시된 장치의 다른 실시예와 유사하다).
도 14는 비-압평 곡면 창(1405)을 갖는 인터페이스 장치(1400)의 횡단면도이다. 이러한 실시예에서, 맞물림시 창 하부 표면(407)은 각막과 결합하지 않는다. 따라서, 창(1405)은 장치가 눈에 맞물릴 때 각막의 형상을 변화시키거나 변경시키지 않는다. 창의 호 및 형상은 또한, 본질적으로 각막의 형상, 예를 들어 적절하게 맞춰진 콘택트 렌즈와 같은 형상을 따를 수 있으며, 따라서 각막 표면과 접촉하더라도 (예를 들어, 적절하게 맞춰진 콘택트 렌즈를 착용함으로써 발생할 수 있는 사소한 변화의 선을 따라)각막의 형상을 크게 변화시키지 않을 수 있으며, 바람직하게 각막의 형상을 변경하지 않는다. (장치(1400)의 다른 구조는 본 명세서에서 교시된 장치의 다른 실시예와 유사하다).
도 17을 참조하면, 인터페이스 장치(1700)의 실시예의 사시 횡단면도가 도시된다. 인터페이스 장치(1700)는 내부 맞물림 부재(1703a) 및 외부 맞물림 부재(1703b)를 갖는 가요성 맞물림 부재(1703)를 유지하기 위한 리지 채널(1702)을 갖는 타원형 구성이다. 곡선 창(1701), 예를 들어 콘택트 렌즈는 가요성 링(1704)에 의해 인터페이스 장치(1700)에 부착된다. 가요성 링(1704)은 리지 채널(1702) 및 곡선 창(1701)에 부착된다. 이러한 실시예에서, 내부 맞물림 부재(1703a)는 가요성 링(1704)에 인접한다. 창(1701)은 가요성 링(1704)에 부착된다. 가요성 링(1701)은 접착제 또는 다른 적합한 부착 기술에 의해 리지 채널(1702) 및 콘택트 렌즈에 부착될 수 있다.
실시예에서, 가요성 링은 내부 맞물림 부재, 개구의 내부 표면, 또는 인터페이스 장치상의 하나 이상의 다른 구조물 또는 부착 지점, 예를 들어 렛지(ledge), 슬롯, 표면 등, 그리고 이들의 조합 및 변형물에 부착될 수 있다. 곡선 창을 사용하는 도 17의 실시예가 도시되며, 가요성 링 부착 구성은 평면 창, 곡선 애플리케이션 창, 곡선 비-애플리케이션 창 및 다른 유형의 창과 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
안과 레이저 시스템용 PID에서 사용될 때 장치의 실시예의 예는 다음과 같은 특징, 즉 말단부 내부 및 외부 부재가 비-평면 타원형 개구를 형성하는 특징을 가질 수 있다. 개구는 11:7 mm x 13.76 mm의 ID를 가지며, 말단부는 18.69 mm x 20.82 mm의 OD를 가진다. 비-평면 타원형은 258.1 mm2의 면적(눈 상의 표면적)을 갖는 눈의 표면상의 감압 구역을 형성한다.
내부 및 외부 맞물림 부재 사이의 눈의 표면에 형성된 비-평면 감압 구역의 표면역은 눈과 맞물릴 때, 예를 들어 220 mm2 내지 270 mm2 및 약 235 mm2 내지 약 265 ㎟일 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 대부분의 레이저 눈 수술 또는 안과 시스템에 적합할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본 발명의 실시예는 레이저 장치에 대한 천연 인간 수정체 및 각막의 형상 및 위치를 결정하기 위한 방법에 그리고 시스템과 함께 사용될 수 있으므로, 렌즈 및 각막에 레이저를 적용하기 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공한다. 예를 들어, 이들은 환자와 환자 및 외과의와 외과의 사이에서 재현 가능한 미리 결정된 정밀하고 재현 가능한 레이저 샷 패턴을 제공하는 방법에 그리고 시스템과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 백내장의 정도를 결정, 예를 들어 등급을 매기고, 렌즈 내에서 상이한 레벨의 불투명부분의 상대적인 위치를 결정하고, 렌즈 내에서 상이한 레벨의 증가된 밀도, 예를 들어, 천연 렌즈의 상이한 레벨의 경도, 압축, 인성, 증가된 밀도 및 압축의 상대적인 위치를 결정하고, 변화하는 전력의 레이저 빔을 제공하는 방법 및 시스템에서 추가로 사용될 수 있으며, 여기서 전력은 증가된 밀도의 정도, 예를 들어 특별하고 미리 결정된 방식으로 변화되는, 결정된 밀도, 등급 또는 렌즈의 다른 재료 특성에 대응하는 레이저 전력을 갖는 미리 결정된 샷 패턴에 대응하도록 결정된다.
따라서, 예를 들어, 본 발명의 인터페이스 장치의 실시예는 레이저 시스템과 함께 사용될 수 있으며, 그의 일반적인 실시예의 예가 도 15의 개략도로 예시된다. 도 15의 실시예에 일반적으로 도시된 바와 같이, 눈의 렌즈에 레이저 빔 샷 패턴을 전달하는 시스템이 제공되며, 상기 시스템은 환자 지지체(1501); 레이저(1502); 레이저 빔 경로(1510a)를 따라 레이저 빔(1510)을 전달하기 위한 광학기기(1503); 레이저 빔을 특정 패턴으로(1504) 렌즈로 전달하기 위한 제어 시스템으로서, 제어 시스템(1504)이 라인(1505)으로 나타낸 바와 같이 시스템의 다른 구성요소와 관련되고/되거나 그와 인터페이싱되는 제어 시스템; 레이저(1506)에 대한 렌즈의 위치를 결정하기 위한 수단으로서, 상기 수단(1506)이 눈의 구조(들)의 이미지 경로를 따라 이미지(1511)를 수신하는 수단; 및 본 발명의 인터페이스 장치의 실시예를 포함하는 레이저 환자 인터페이스(1507)를 포함한다. (단지 예시를 목적으로, 도 15의 블록선도는 레이저 시스템과 맞물리는 인터페이스를 도시하지 않고, 눈과 맞물리는 인터페이스를 도시하지 않음을 주목한다).
환자 지지체(1501)는 인터페이스 장치(1520)를 통해 레이저 빔(1510)을 전달하기 위한 광학기기(1503)와 인터페이싱하도록 환자의 몸체(1508) 및 헤드(1509)를 위치시킨다.
일반적으로, 레이저(1502)는 다른 것들 중에서도 특정 위치 및 구조에서 빔의 영향에 따라, 하나 이상의 각막, 수양액 및 렌즈를 통해 투과될 수 있는 파장인 빔(1510)을 제공해야 한다. 빔은 레이저 유도 광 파괴(LIOB)를 포함한, 광 손상을 생성하기 위해 에너지와 빔 크기와 함께 짧은 펄스 폭이어야 한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 레이저 샷 또는 샷은 광 파괴를 초래하는 위치로 전달되는 레이저 빔 펄스를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 광분해는 본질적으로 광, 예를 들어 레이저 빔과 그의 상호작용을 통해 재료를 제거 또는 연화 또는 변화, 및 상이한 상태로의 그의 결과적인 전환을 지칭하며, 달리 명시적으로 언급하지 않는 한 본 명세서에서 그의 가능한 가장 넓은 의미를 부여해야 한다. 예를 들어, 약 300 nm 내지 2500 nm의 파장이 사용될 수 있다. 약 1 펨토초 내지 100 피코초의 펄스 폭이 사용될 수 있다. 약 1 나노주울 내지 1 밀리주울의 에너지가 사용될 수 있다. 펄스 속도(또한, 펄스 반복 주파수(PRF) 및 헤르츠 단위로 측정된 초당 펄스로 지칭됨)는 약 1 KHz 내지 수 GHz일 수 있다.
일반적으로 낮은 펄스 속도는 상용 레이저 장치에서 더 높은 펄스 에너지에 대응한다. 다양한 레이저 유형이 펄스 폭 및 에너지 밀도에 따라서 눈 조직의 광분해를 유발하는데 사용될 수 있다. 따라서, 그러한 레이저의 예는 780 내지 840 nm의 파장, 20 펨토초 미만의 펄스 폭, 약 100 MHz PRF, 2.5 나노주울을 갖는 티타늄 사파이어(Ti:사파이어) 발진기인 Delmar Photonics Inc. Trestles-20; 775 nm의 파장, 150 펨토초 미만의 펄스 폭, 약 3 KHz PRF, 850 마이크로주울을 갖는 증폭된 Ti:사파이어인 Clark CPA-2161; 1045 nm의 파장, 1 피코초 미만의 펄스 폭, 약 5 MHz PRF, 100 나노주울을 갖는 Yb:섬유 발진기/증폭기인 IMRA FCPA(광섬유 펄스 증폭) jewel D series D-400-HR; 1064 nm의 파장, 약 10 피코초 펄스 폭, 약 100 KHz PRF, 100 마이크로 주울을 갖는 Nd:YV04인 Lumera Staccato; 및 1064 nm의 파장, 약 10 ps의 펄스 폭을 갖고, 25 kHz 내지 650 kHz의 PRF에서 약 2.5 내지 10 와트 평균 전력을 달성하는 하나 이상의 증폭기를 포함할 수 있고, 또한 2 개의 분리된 50 MHz 펄스 트레인, 및 1045 ㎚의 파장, 100 피코초 미만의 펄스 폭, 약 200 ㎑ PRF, 4 마이크로주울을 갖는 Yb:섬유 발진기/증폭기인 IMRA FCPA(광섬유 펄스 증폭) pJewel D series D-400-NC를 게이트할 수 있는 다중 펄스 기능을 포함하는 ND:YV04인 Lumera Rapid를 포함할 것이다. 따라서, 이들 및 다른 유사한 레이저는 치료 레이저로 사용될 수 있다.
일반적으로, 눈의 천연 렌즈로 레이저 빔(1510)을 전달하는 광학기기(1503)는 x, y 및 z 차원에서 정밀하고 미리 결정된 패턴으로 천연 렌즈에 일련의 샷을 제공할 수 있다. 또한, 광학기기는 미리 결정된 빔 스폿 크기를 제공하여 레이저 에너지가 천연 렌즈에 도달하는 광파괴를 일으킬 수 있다. 따라서, 광학기기는 예를 들어, xy 스캐너; z 포커싱 장치; 및 포커싱 광학기기를 포함할 수 있다. 포커싱 광학기기는 종래의 포커싱 광학기기 및/또는 플랫 필드 광학기기(flat field optics) 및/또는 텔레센트릭 광학기기(telecentric optics)일 수 있으며, 각각은 대응하는 컴퓨터 제어 포커싱을 가져서, x, y, z 차원에서의 교정이 달성된다. 예를 들어, xy 스캐너는 위치 검출기 피드백과 함께 폐쇄 루프 갈바노미터 쌍일 수 있다. 그러한 xy 스캐너의 예는 Cambridge Technology Inc. Model 6450, SCANLAB hurrySCAN 및 AGRES Rhino Scanner가 있을 수 있다. 그러한 z 포커싱 장치의 예는 Physik International Piezo focus unit Model ESee Z focus control 및 SCANLAB varioSCAN일 수 있다.
일반적으로, 레이저 빔(1504)을 전달하기 위한 제어 시스템은 xyz 스캐닝 매개변수 및 레이저 발사를 선택 및 제어할 수 있는 임의의 컴퓨터, 제어기 및/또는 소프트웨어 하드웨어 조합일 수 있다. 이들 구성요소는 전형적으로, xy 스캐너, z 포커싱 장치 및/또는 레이저와 인터페이싱하는 회로판과 적어도 부분적으로 관련될 수 있다. 제어 시스템은 또한, 시스템의 다른 구성요소를 제어할 뿐만 아니라 데이터를 유지보수하고 데이터를 얻고 계산을 수행하는 추가 기능을 가질 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 따라서, 제어 시스템은 하나 이상의 레이저 샷 패턴을 통해 레이저를 지향시키는 프로그램을 포함할 수 있다.
일반적으로, 레이저(1506)에 대한 렌즈의 위치를 결정하는 수단은 거리가 환자 인터페이스(1507)에 의해 일정하게 유지되는 레이저 및 렌즈의 부분에 대한 상대 거리를 결정할 수 있다. 따라서, 이러한 구성요소는 모든 3 차원에서 스캐닝 좌표와 관련하여 렌즈의 위치를 결정하는 기능을 제공할 것이다. 이는 여러 방법 및 장치에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈의 xy 중심은 코-보어사이트(co-boresighed) 카메라 시스템 및 디스플레이를 통해 렌즈를 관찰하거나 직접 관찰 광학기기를 사용하고 나서 환자의 눈을 공지된 중심에 수동으로 위치시킴으로써 달성 될 수 있다. z 위치는 그 후 Micro-Epsilon opto NCDT 1401 laser sensor 및/또는 Aculux Laser Ranger LR2-22와 같은 광학 삼각측량 또는 레이저 및 CCD 시스템을 사용하는 범위 측정 장치에 의해 결정될 수 있다. 3 차원 관찰 및 측정 장치의 사용은 또한, 렌즈의 x, y 및 z 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어 Vision Engineering의 Hawk 3축 비접촉 측정 시스템은 이들 결정을 내리는데 사용될 수 있다. 렌즈의 위치를 결정하는데 사용될 수 있는 장치의 또 다른 예는 3 차원 측정 장치이다. 이러한 장치는 기준 렌즈 및 천연 렌즈를 볼 수 있는 카메라를 포함하고 천연 렌즈를 비추는 광원을 또한 포함할 것이다. 그러한 광원은 예를 들어, 기하학적 구조에 기초하여 3 차원 정보를 생성하도록 설계된 슬릿 조명과 같은 구조화된 광원일 수 있다. 또한, 1, 2, 3, 4 또는 그 초과의 광원이 눈 주위에 위치될 수 있고 전자적으로 활성화되어 다중 평면 슬라이스에서 눈, 및 특히 각막 및 렌즈의 다중 뷰인 평면 이미지를 제공할 수 있으며, 다중 평면 슬라이스는 이들 구조물에 대한 레이저 시스템과 관련된 위치 및 장소 정보용 데이터를 제공하기 위해 통합될 수 있다.
일반적으로, 레이저(1502)는 레이저 빔 경로(1510a)를 따라 레이저 빔(1510)을 제공(예를 들어, 생성, 전파)한다. 레이저 빔 경로(1510a)를 따라 이동하는 레이저 빔(1510)은 광학기기(1503) 및 인터페이스 장치(1507)를 통해 그리고 인터페이스 장치(1507)의 개구(1520)를 통해 이동하여 눈에 들어간다. 이미지 광 경로 및 이미지 광 신호(1511)(간섭광 또는 비간섭광일 수 있음)가 또한 제공된다. 이미지 광 경로 및 이미지 광 신호(1511)는 이들이 광학기기(1503)에 도달할 때까지 빔 경로(1510a)를 따라 이동하며(따라서, 이 지점에서 빔 경로는 이미지 광 경로 및 치료용 레이저 빔 경로 모두이다), 여기서 이미지 신호(1511)가 상이한 경로(1511a)를 따라 장치(1506)로 지향된다. 따라서, 광학 이미지 빔 경로는 눈으로부터 광학기기(1503)까지, 그리고 나서 경로(15111a)까지의 빔 경로(1510a)를 포함할 것이다.
본 명세서에 기재된 장치, 시스템, 구성, 구성요소, 행위 및 작동의 다양한 실시예는 도면 및 본 명세서에서 개시된 이들 실시예에 더하여, 다양한 측정, 진단, 외과 및 치료 레이저 시스템과 함께, 또는 이들에 또는 이들에 의해 사용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 장치, 시스템, 구성, 구성요소, 행위 및 작동의 다양한 실시예는 미래에 개발될 수 있는 다른 측정, 진단, 수술 및 치료 시스템: 본 명세서의 교시에 기초하여 부분적으로 수정될 수 있는 기존의 측정, 진단, 수술 및 치료 레이저 시스템: 및 다른 유형의 측정, 진단, 외과 및 치료 시스템과 함께 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 장치, 시스템, 레이저 샷 패턴, 행위 및 작동의 다양한 실시예는 상이한 다양한 조합으로 서로 함께 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본 명세서의 다양한 실시예에서 제공된 구성 및 구성요소는 서로 함께 사용될 수 있으며; 본 발명에 제공되는 보호 범위는 특정 실시예, 예 또는 특정 도면의 실시예에 기재된 특정 실시예, 구성 또는 배열에 제한되지 않아야 한다.
본 발명은 본 발명의 사상 또는 본질적인 특성으로부터 벗어남이 없이 본 명세서에 구체적으로 개시된 것과 다른 형태로 구현될 수 있다. 설명된 실시예는 모든 측면에서 단지 예시적인 것이지 제한적인 것이 아니라고 간주될 것이다.

Claims (50)

  1. 인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법으로서,
    a. 제 1 가요성 접촉 부재를 인간 눈의 표면에 접촉되게 하는 단계;
    b. 제 2 가요성 접촉 부재를 인간 눈의 표면에 접촉되게 하는 단계;
    c. 여기서, 제 1 접촉 부재 및 제 2 접촉 부재가 눈의 표면에 구역을 한정하는 지역을 한정하며;
    d. 지역 내의 압력을 감소시켜, 눈의 표면에 감압 지역 및 감압 구역을 생성하는 단계;
    e. 여기서, 감압 구역이 비-평면 타원의 형상인 것을 포함하는
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가요성 접촉 부재는 내부 접촉 부재이고 90° 초과의 접촉 부재 각도를 한정하는
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 접촉 부재는 90° 미만의 접촉 부재 각도를 한정하는
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가요성 접촉 부재의 일부분이 먼저 눈과 접촉하는
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가요성 접촉 부재의 일부분이 먼저 눈과 접촉하는
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉 부재 각도는 약 120°인
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 접촉 부재 각도는 약 50°인
    인간 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 방법.
  8. 눈에 레이저 빔을 전달하는 방법으로서,
    a. 눈의 표면에 인터페이스 장치를 부착하는 단계로서, 상기 인터페이스 장치가 개구를 한정하고 내부 접촉 부재 및 외부 접촉 부재를 포함하는, 인터페이스 장치를 부착하는 단계; 및
    b. 개구를 통해 눈의 내부로 레이저 빔을 전달하는 단계를 포함하며;
    상기 인터페이스 장치를 부착하는 단계는:
    ⅰ. 상기 내부 접촉 부재를 인간 눈의 표면과 접촉하게 하는 단계;
    ⅱ. 상기 외부 접촉 부재를 인간 눈의 표면에 접촉되게 하는 단계;
    ⅲ. 여기서, 내부 접촉 부재 및 외부 접촉 부재가 지역을 한정하며, 상기 지역이 눈의 표면에 구역을 한정하며, 상기 눈의 표면에 있는 구역이 개구의 둘레에 인접하며;
    ⅳ. 지역 내의 압력을 감소시켜, 눈의 표면에 감압 지역 및 감압 구역을 생성하는 단계;
    ⅴ. 여기서, 감압 구역이 비-평면 타원의 형상인 것을 포함하는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구는 곡선 창을 가지며, 곡선 창을 통해 눈으로 레이저 빔을 전달하는 단계를 포함하는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 곡선 창은 눈의 표면과 접촉하고 눈의 형상을 변경시키는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구는 평면 압평 창을 가지며, 평면 압평 창을 통해 눈으로 레이저 빔을 전달하는 단계를 포함하는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구는 장축 및 단축을 한정하며, 상기 제 1 부재는 눈의 공막과 접촉하고 장축을 따라 눈의 윤부와 접촉하지 않는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 부재는 장축에서 공막과 접촉하고 윤부와 접촉하지 않는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 부재는 단축에서 윤부와 접촉하는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구는 홍채보다 더 크며, 그에 의해 상기 장치가 홍채를 방해하지 않는
    눈에 레이저 빔을 전달하는 방법.
  16. 인간의 눈에 고정하고 안과 치료, 감시, 진단 또는 평가 장치에 작동 가능하게 연결하기 위한 인터페이스 장치로서,
    a. 상부 섹션 및 하부 섹션을 갖는 몸체를 포함하며, 상기 하부 섹션이 눈의 표면과 접촉하기 위해 인터페이스 장치의 말단부를 한정하며 상기 상부 섹션이 인터페이스 장치의 기단부를 한정함으로써, 상기 기단부 및 말단부가 장치의 수직축을 따라 장치 높이를 한정하며;
    b. 상기 몸체의 하부 섹션이 외부 형상을 한정하며;
    c. 상기 몸체의 상부 섹션 및 하부 섹션이 장치를 통과하는 개구를 한정하며;
    d. 상기 장치가 장축 및 단축을 가지며, 사용시 장축이 코의 임시 축에 대응하며;
    e. 상기 하부 섹션이 내부 및 외부 접촉 부재를 가지며, 상기 접촉 부재는 각각 말단부를 가지며, 상기 접촉 부재의 말단부가 장치의 말단부를 형성하며;
    f. 상기 내부 접촉 부재가 높이를 가지며, 상기 외부 접촉 부재가 높이를 가지며;
    g. 상기 외부 접촉 부재의 높이, 상기 내부 접촉 부재의 높이 또는 이들 모두가 장축과 교차하는 지점과 단축과 교차하는 지점 사이에서 변화하는
    인터페이스 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.01 내지 약 1.2 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.08 내지 약 1.21 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.15 내지 약 1.19 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재의 말단부는 단축에서 더 짧고 장축에서 더 큰
    인터페이스 장치.
  21. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 접촉 부재의 말단부는 단축에서 더 짧고 장축에서 더 큰
    인터페이스 장치.
  22. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재의 말단부는 비-평면 타원의 형상을 한정하는
    인터페이스 장치.
  23. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 접촉 부재의 말단부는 비-평면 타원의 형상을 한정하는
    인터페이스 장치.
  24. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재의 말단부 및 외부 접촉 부재의 말단부는 비-평면 타원의 형상을 한정하는
    인터페이스 장치.
  25. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재는 90°보다 더 큰 접촉 부재 각도를 한정하는
    인터페이스 장치.
  26. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 접촉 부재는 90°보다 더 작은 접촉 부재 각도를 한정하는
    인터페이스 장치.
  27. 제 16 항에 있어서,
    상기 개구 위에 창을 포함하는
    인터페이스 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 창은 곡선 창인
    인터페이스 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 창은 콘택트 렌즈인
    인터페이스 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 곡선 창은 눈의 표면과 접촉하고 눈의 형상을 변경시키는
    인터페이스 장치.
  31. 제 16 항에 있어서,
    평면 압평 창을 포함하는
    인터페이스 장치.
  32. 제 16 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재는 사용시 내부 접촉 부재가 눈의 공막과 접촉하고 장축을 따라 눈의 윤부와 접촉하지 않도록 구성되는
    인터페이스 장치.
  33. 제 16 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재는 사용시 내부 접촉 부재가 단축에서 윤부와 접촉하도록 구성되는
    인터페이스 장치.
  34. 제 16 항에 있어서,
    상기 개구가 전형적인 인간 홍채보다 더 큼으로써 장치가 홍채를 방해하지 않는
    인터페이스 장치.
  35. 인간의 눈에 고정하고 안과 치료, 감시, 진단 또는 평가 장치에 작동 가능하게 연결하기 위한 인터페이스 장치로서,
    a. 상부 섹션 및 하부 섹션을 갖는 몸체를 포함하며, 상기 하부 섹션이 눈의 표면과 접촉하기 위해 인터페이스 장치의 말단부를 한정하며 상기 상부 섹션이 인터페이스 장치의 기단부를 한정함으로써, 상기 기단부 및 말단부가 장치의 수직축을 따라 장치 높이를 한정하며;
    b. 상기 몸체의 하부 섹션이 리지형 환형 채널을 포함하며;
    c. 상기 리지형 환형 채널이 가요성 인서트를 포함 및 유지하며; 상기 가요성 인서트가 내부 접촉 부재 및 외부 접촉 부재를 포함하고 눈의 표면과 맞물릴 때 감압을 유지하기 위한 가요성 환형 지역을 형성하며;
    d. 상기 몸체의 상부 섹션 및 하부 섹션이 장치를 통과하는 개구를 한정하며;
    e. 상기 장치가 장축 및 단축을 가지며, 사용시 장축이 코의 임시 축에 대응하며; 상기 장치의 말단부가 비-평면 타원의 형상을 한정하며;
    f. 상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축이 단축보다 약 1.01 내지 약 1.25 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.15 내지 약 1.2 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.1 내지 약 1.2 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 장치의 말단부에 있는 개구의 장축은 단축보다 약 1.16 내지 약 1.19 배 더 큰
    인터페이스 장치.
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재의 말단부는 단축에서 더 짧고 장축에서 더 큰
    인터페이스 장치.
  40. 제 35 항에 있어서,
    상기 외부 접촉 부재의 말단부는 단축에서 더 짧고 장축에서 더 큰
    인터페이스 장치.
  41. 제 35 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재는 90°보다 더 큰 접촉 부재 각도를 한정하는
    인터페이스 장치.
  42. 제 35 항에 있어서,
    상기 외부 접촉 부재는 90°보다 더 작은 접촉 부재 각도를 한정하는
    인터페이스 장치.
  43. 제 35 항에 있어서,
    상기 개구 위에 창을 포함하는
    인터페이스 장치.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 창은 곡선 창인
    인터페이스 장치.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 창은 콘택트 렌즈인
    인터페이스 장치.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 곡선 창은 눈의 표면과 접촉하고 눈의 형상을 변경시키는
    인터페이스 장치.
  47. 제 35 항에 있어서,
    평면 압평 창을 포함하는
    인터페이스 장치.
  48. 제 35 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재는 사용시 내부 접촉 부재가 눈의 공막과 접촉하고 장축을 따라 눈의 윤부와 접촉하지 않도록 구성되는
    인터페이스 장치.
  49. 제 35 항에 있어서,
    상기 내부 접촉 부재는 사용시 내부 접촉 부재가 단축에서 윤부와 접촉하도록 구성되는
    인터페이스 장치.
  50. 제 35 항에 있어서,
    상기 개구가 전형적인 인간 홍채보다 더 큼으로써 장치가 홍채를 방해하지 않는
    인터페이스 장치.
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