KR20230034315A

KR20230034315A - 안구 레이저 치료를 위한 시스템, 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230034315A
Application number: KR1020237002675A
Authority: KR
Inventors: 안잘리 히어카르; 라제브 히어카르; 새티쉬 히어카르
Original assignee: 세노겐 게엠베하
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2023-03-09
Also published as: WO2021262796A1; EP4171454A1; MX2022016214A; AU2021296826A1; EP4171454A4; CA3187572A1; JP2023531674A; CN115835838A; US20230226372A1

Abstract

근적외선/중적외선 레이저는 녹내장 조직을 제거(de-claudicate)하고, 안구 외 근육을 이동시키며, 안검(palpebrae)을 열적으로 맥동시키고, 약물 전달을 위한 표면/후두막 투과/혈관 확장에 사용된다. 회절 광학 요소 매개 레이저 패턴은 역효과를 최소화하면서 효율적인 치료를 위해 프로그래밍 가능한 지속시간 및 순서로 펄스 또는 연속파 영역에서 눈 조직을 조사할 수 있다.

Description

안구 레이저 치료를 위한 시스템, 방법 및 장치

본 출원은 2020년 6월 24일에 출원된 미국 가출원 번호 63/043,275 및 2021년 3월 18일에 출원된 미국 가출원 번호 63/126,189에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 본원에 참조로 포함된다.

본 발명은 일반적으로 의료 장치 및 방법에 관한 것이며, 특히 눈을 치료하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

녹내장, 노안, 안구 건조증, 복시, 융합 부전, 사시 및 기타 안과 질환을 치료하기 위한 기존의 방법 및 장치는 이상적이지 못한 결과를 생성할 수 있다.

따라서, 안과 질환을 치료하기 위한 보다 효율적이고 비용이 덜 드는 시스템, 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 모든 측면 또는 이점이 임의의 특정 실시예에 의해 반드시 달성되는 것은 아니다. 따라서, 다양한 실시예들이 본 명세서에서 또한 교시되거나 제안될 수 있는 다른 측면 또는 이점을 반드시 달성하지 않고 본 명세서에서 교시된 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.

본 발명의 측면들은 눈을 치료하기 위한 시스템을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 레이저 빔을 생성하도록 구성된 레이저; 및 레이저 빔을 미리 결정된 패턴으로 분할하고 패턴화된 레이저 빔을 눈의 치료 구역으로 지향시키도록 구성된 회절 광학 요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저는 약 500 nm 내지 약 2 ㎛의 파장 범위를 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저는 약 100 mW 내지 약 4 W의 파워를 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저는 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz의 펄스 반복률을 포함한다. 일부 실시예에서, 치료 패턴은 아치형, 환형, 스폿 또는 라인 스캔 패턴을 포함한다. 일부 실시예에서, 스폿 처리 패턴은 적어도 2개의 조명 포인트를 포함한다. 일부 실시예에서, 눈의 치료 구역은 눈꺼풀, 공막, 망막, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 핸드헬드(handheld)형 또는 슬릿 램프 어댑터형(slit lamp adpated)으로 구성된다. 일부 실시예에서, 환자 인터페이스는 수술 중 등록 모듈을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 각막 실드을 더 포함한다.

본 발명의 측면들은 눈을 치료하는 방법을 포함하며, 상기 방법은 레이저 빔을 생성하는 단계; 레이저 빔을 회절 광학 요소를 사용하여 사전 결정된 패턴으로 분할하는 단계; 및 패터닝된 레이저 빔을 눈의 치료 구역으로 향하게 함으로써, 패터닝된 레이저 빔으로 치료 구역 내의 타겟 조직을 치료하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저 빔은 근적외선 내지 중적외선 레이저 방출을 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저는 약 500 nm 내지 약 2 ㎛의 파장 범위를 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저는 약 100 mW 내지 약 4 W의 파워를 포함한다. 일부 실시예에서, 레이저는 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz의 펄스 반복률을 포함한다. 일부 실시예에서, 눈의 치료 구역은 눈꺼풀, 공막, 망막, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 패턴은 아치형, 환형, 스폿 또는 라인 스캔 패턴을 포함한다. 일부 실시예에서, 치료는 약 1분 내지 약 30분의 지속시간을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 치료는 안구 건조증, 복시, 융합 부전, 사시 또는 이들의 임의의 조합에 대한 치료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 방법은 눈의 치료 구역을 조사하기 위해 패터닝된 레이저 빔을 정렬하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예에서, 정렬하는 단계는 정렬 센서 상에서 하나 이상의 광 신호를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 정렬 센서는 쿼드 포토다이오드를 포함한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 광 신호는 환자의 각막으로부터 반사된 하나 이상의 광 신호를 포함한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 광 신호는 근적외선(NIR) 조명을 포함한다. 일부 실시예에서, 근적외선 조명은 약 850 nm 내지 약 940 nm의 파장 범위를 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 치료 구역의 타겟 조직이 치료됨에 따라 레이저 빔 파워를 모니터링하는 단계를 더 포함한다.

이러한 실시예 및 다른 실시예는 첨부된 도면과 관련된 다음 설명에서 더 자세히 설명된다.

본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 구체적이고 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 표시된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 발명의 새로운 특징은 특히 첨부된 청구범위에 기재되어 있다. 본 발명의 특징 및 이점에 대한 더 나은 이해는 본 발명의 원리가 활용되는 예시적인 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조함으로써 얻어질 것이다:
도 1은 실시예들에 따른 안구 치료를 위한 슬릿 램프 어댑티드 휴대용 레이저 시스템의 개략도를 나타낸다.
도 2는 실시예들에 따른 안구 치료를 위한 슬릿 램프 어댑티드 휴대용 레이저 시스템의 측면 개략도를 나타낸다.
도 3은 실시예들에 따른 도 2의 시스템을 사용하는 예시적인 치료 패턴을 보여주는 눈의 상면도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 실시예들에 따른 환자 인터페이스를 포함하는 안구 치료에 사용되는 휴대용 레이저 시스템의 측면도(도 4a) 및 휴대용 레이저 시스템에 의해 제공되는 환형 프로젝션의 정면도(도 4b)를 나타낸다.
도 5는 실시예들에 따른 안구 치료를 위한 휴대용 레이저 시스템의 개략적인 광 경로를 나타낸다.
도 6 내지 도 9는 실시예들에 따른, 환자 인터페이스 및 휴대용 레이저 도킹 시스템의 확대 사시도(도 6), 측단면도(도 7), 단면 사시도(도 8) 및 정면도(도 9)를 나타낸다.
도 10은 실시예들에 따른 예시적인 치료 패턴의 정면도를 나타낸다.
도 11은 실시예들에 따른 도킹 시스템 센서의 개략도를 나타낸다.
도 12a 내지 도 12c는 실시예들에 따른 안구 치료를 위한 핸드헬드 레이저 시스템의 측면도(도 12a), 측단면도(도 12b) 및 정면도(도 12c)를 나타낸다.
도 13은 실시예들에 따른 안구 치료를 위해 휴대용 레이저 시스템을 사용하여 환자를 치료하는 방법에 대한 작업 흐름도를 나타낸다.
도 14는 실시예들에 따른 환자를 치료하기 전에 본 발명의 장치를 구성하기 위한 작업 흐름도를 나타낸다.
도 15는 실시예들에 따른 환자의 망막을 치료하기 위한 본 명세서에 개시된 장치의 일 실시예의 개략도를 나타낸다.

다음의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면을 참조한다. 도면에서 유사한 기호는 일반적으로 문맥에서 달리 지시하지 않는 한 유사한 구성 요소를 나타낸다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 기재된 예시적인 실시예는 발명을 제한하려는 것이 아니다. 본 명세서에 제시된 주제의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들이 이용될 수 있고 다른 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 일반적으로 기술되고 도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 측면은 매우 다양한 상이한 구성으로 배열, 대체, 결합, 분리 및 설계될 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에서 명시적으로 고려된다는 것이 쉽게 이해될 것이다.

특정 실시예들 및 예들이 후술되지만, 본 발명의 주제는 구체적으로 개시된 실시예들을 넘어 다른 대체 실시예들 및/또는 용도, 및 그의 수정 및 등가물로 확장된다. 따라서, 본 명세서에 첨부된 청구항의 범위는 이하에서 설명된 특정 실시예들에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 임의의 방법 또는 프로세스에서, 방법 또는 프로세스의 행위 또는 동작은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있으며 임의의 특정 개시 순서로 반드시 제한되지는 않는다. 다양한 동작은 특정 실시예들을 이해하는 데 도움이 될 수 있는 방식으로 차례로 다수의 이산 동작들로 설명될 수 있지만, 설명의 순서는 이러한 동작들이 순서에 의존한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 구조, 시스템 및/또는 장치는 통합된 구성 요소 또는 별도의 구성 요소로 구현될 수 있다.

다양한 실시예들을 비교할 목적으로, 이들 실시예들의 특정 측면 및 이점이 설명된다. 이러한 모든 측면 또는 이점이 임의의 특정 실시예에 의해 반드시 달성되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 다양한 실시예들이 본 명세서에서 또한 교시되거나 제안될 수 있는 다른 측면 또는 이점을 반드시 달성하지 않고 본 명세서에서 교시된 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 수행될 수 있다.

본 발명은 환자의 눈 치료를 위한 시스템, 장치 또는 방법의 배치와 관련하여 설명된다. 그러나, 당업자는 이것이 제한하려는 것이 아니며 본 명세서에 개시된 장치 및 방법이 다른 해부학적 영역 및 다른 수술 절차에서 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

본 명세서에 개시된 실시예들은 눈을 치료하기 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하기 위해 하나 이상의 많은 방법으로 조합될 수 있다. 치료된 안구 조직, 막 또는 이의 병리학적 변형은 공막, 망막, 마이봄샘관(meibomian gland ducts) 및 그 안의 질병 영역 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 명세서에 개시된 실시예들은 안구 건조증, 복시, 융합 부전, 사시, 녹내장 및 기타 안과 질환 또는 이들의 조합 중 하나 이상의 치료를 위한 개선된 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 녹내장, 노안, 안구 건조증, 복시, 융합 부전, 사시, 망막 질환, 당뇨병성 황반 부종(DME), 중심 장액 망막병증, 망막 신경절 세포/색소 상피 병리학, 암 억제를 위한 Sirtuin3 조절, 과산화수소 억제, 황반 모세혈관확장증, HSP 및 항산화적 상향조절, 또는 이들의 조합를 치료하기 위한 현재 안구 치료 방법론의 관점에서 몇 가지 예상치 못한 이점을 제공한다. 일부 경우에서, 본 개시는 두꺼운 브루크 막(Bruch's membrane)을 처리함으로써 막의 두께를 감소시킬 수 있다. 특히, 안구 굴절 이상(예를 들어, 폐쇄각 녹내장)을 치료하는 것과 관련하여, 당업계의 통상적인 기술은 바람직하지 않은 장기간 부작용을 유발할 수 있는 방수(aqueous humor)를 생성하는 눈의 세포를 손상시키거나 파괴하는 것에 의존한다. 대신에, 본 개시는 공막의 수리 전도도(hydraulic conductivity)를 정확하게 변경함으로써 각막과 홍채에 의해 형성된 각도를 변경하는 조심스럽지만 효과적인 치료를 제공한다. 본 발명은 장치가 눈에 별개의 시야를 개별적으로 조명하기보다는 큰 시야(예를 들어, 환형 구조)를 치료할 수 있다는 점에서 안구 레이저 요법의 유사한 메커니즘과 비교하여 예상치 못한 치료 시간 결과를 제공한다. 본 발명의 이러한 고유한 측면은 또한 당업자가 이해하는 장치로는 달성할 수 없는 가변 공간 병리를 갖는 복합 안구 질환 및/또는 상태에 대한 가변 공간 치료를 가능하게 할 수 있다. 추가로, 본 발명은 장치의 광학적 정렬 및 제품 비용을 단순화하는 이동 부품을 포함하지 않을 수 있는 장치를 기술한다. 움직이는 부품이 없고 비용이 저렴한 설계의 견고함 덕분에 전 세계의 자원이 제한된 지역에서 장치를 광범위하게 사용할 수 있다.

도 1은 안구 치료를 위한 예시적인 휴대용 레이저 시스템(1)을 나타낸다. 일부 경우에, 시스템(1)은 홍채, 각막(3) 또는 홍채 후방의 다른 눈 해부학적 특징, 예를 들어 동공, 수정체, 유리체, 망막, 황반, 시신경, 또는 이들의 조합에 손상을 입히지 않고 눈의 공막(5)을 치료할 수 있다. 시스템은 레이저를 포함할 수 있고, 레이저는 근적외선 내지 중적외선 레이저(예를 들어, 약 500 nm 내지 약 2 ㎛), 바람직하게는 0.515 ㎛, 0.577 ㎛, 0.690 ㎛, 0.810 ㎛, 1.44 ㎛ 내지 1.56 ㎛ 레이저를 포함할 수 있다. 레이저는 약 100 mW 내지 약 4 W 범위 내의 파워를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 조직 상의 레이저 스폿의 투영된 크기 중 하나 이상이 약 0.2 mm 내지 약 4 mm 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 레이저는 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz 범위 내의 펄스 반복률을 갖는 2 W 펄스파(PW) 레이저일 수 있다. 대안적으로, 레이저는 약 500 mW 내지 약 1000 mW 범위의 파워 내의 연속파(CW) 레이저일 수 있다. 눈으로 전달되는 레이저 패턴은 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz 범위 내의 반복률로 타겟 치료 조직에 걸쳐 생성된 X-Y 스캔 또는 바람직하게는 회절 광학일 수 있다.

레이저는 타겟 안구 조직(예를 들어, 눈꺼풀, 공막, 망막)을 치료 패턴으로 치료하도록 지향될 수 있다. 치료 패턴은 다중 스택 또는 PW/CW 레이저 방식의 선택된 시퀀스에서 아치형, 환형, 스폿 또는 라인 스캔을 포함할 수 있다. 치료 패턴은 원하는 정도의 조직 탈칼슘화, 전위, 수축, 미세천공, 혈관확장, 열 맥동 및/또는 자극을 얻기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 레이저는 약 1 mm 내지 약 20 mm 범위 내의 직경을 갖는 타겟 안구 조직 상의 치료 구역으로 지향될 수 있다.

일부 실시예에서, 본 개시는 도 15에서 볼 수 있는 바와 같이 망막 조직(170)을 치료하기 위한 장치(176) 및 시스템 구성(172)을 설명한다. 일부 경우에서, 장치(176)는 레이저(9), 회절 광학 요소(13), 미러(114) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 미러(114)는 핫 미러, 다이크로익 미러, 부분 반사 미러, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 장치(176)는 치료 절차 동안 환자의 각막(3), 망막(170) 또는 이들의 임의의 조합의 시각화를 가능하게 할 수 있는 슬릿 램프 시스템(164)에 기계적으로 결합될 수 있다. 일부 예에서, 미러(114)는 슬릿 램프 시스템(164)이 치료 동안, 치료 전 또는 후에 환자의 각막(3), 수정체(168), 망막(170) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 반사된 광(166)을 가시화하도록 할 수 있다. 일부 경우에, 환자의 각막(3), 수정체(168), 망막(170) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 반사되는 광은 UV, 가시광선, 근적외선 또는 이들의 광 스펙트럼의 임의의 조합의 광을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 회절 광학 요소(13)는 곡선형 파면 방출 빔(174)을 생성하는 방식으로 입력 레이저(9) 광을 변환할 수 있다. 일부 경우에, 곡선형 집속 파면 방출 빔(174)은 환자의 망막(170)을 치료할 수 있다. 일부 예에서, 곡선형 파면 방출 빔(174)의 곡선형 파면은 곡선형 망막 기하구조의 특성으로 인해 환자의 망막(170)을 치료할 때 예상보다 더 나은 결과를 생성할 수 있다. 일부 경우에, 장치는 레이저(9) 및 슬릿 램프 시스템(164)을 작동 가능하게 제어할 수 있는 프로세서 및 메모리를 포함하는 전자 회로를 더 포함할 수 있다.

이 장치는 핸드헬드(hand-held)이며 센서화된 햅틱이 있는 원뿔과 같은 접촉 환자 인터페이스 장치로 눈에 정렬/등록되거나 범용 슬릿 램프 어댑테이션(Universal Slit Lamp Adaptation)(예를 들어, Zeiss, Haag Streit)을 위해 악세사리화될 수 있다. 환자는 반듯이 누운 상태(supine), 누운 상태(recumbent) 또는 직립 상태(upright)일 수 있다.

이 장치는 편안하게 반듯이 눕거다 누운 자세 또는 기울이거나 직립한 슬릿 램프 의자 위치에서 환자에게 외과 의사의 제어 편의성을 최우선으로 하여 핸드헬드 또는 슬릿 램프 어댑터형으로 구성될 수 있다. 레이저는 배터리로 작동할 수 있다. 제공되는 수술 중 사용자 피드백에는 예를 들어 캘리브레이션의 파워 부족, 눈의 중심(이탈) 오류, 좌/우 눈이 포함될 수 있다. 예시적인 장치는 Wi-Fi 지원 클라우드/인터넷 통신 및 컴퓨팅을 위해 구성된 하드웨어를 가질 수 있다. 일부 경우에, Wi-Fi 지원 장치는 장치를 사용하는 동안 사용자 또는 운영자에게 장치 지불/사용 계획을 알리는 서버 데이터베이스와 통신할 수 있는 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 청구 요금은 사용당, 구독당 또는 이들의 조합 지불 계획을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Wi-Fi 지원 장치는 서버 데이터베이스와 통신하여 유사한 특성을 가진 환자에게 도움이 되는 치료 매개변수를 식별하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 상기 특성들은 환자의 연령, 성별, 과거 병력, 현재 안구 상태의 병력 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 시스템은 도 12a 내지 도 12c에서 볼 수 있는 바와 같이 종래의 슬릿 램프에 적용되거나 사용될 수 있는 핸드헬드 장치(130)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 장치는 조명 유닛(100), 시각 안내 스크린(112), 광학 릴레이(102), 전원 구획(108), 전원 커버(110), 회절 광학 요소(DOE)(13), 환자 인터페이스 장치(예를 들어, 소프트 도크)(27) 또는 도 12a에 도시된 바와 같이 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 회절 광학 요소(13)는 광원(9)이 DOE를 통과한 후 환자의 각막 및/또는 망막의 곡률과 일치하도록 만곡된 초점면을 포함할 수 있도록 광원(예를 들어, 레이저)(9)을 성형하거나 지향시킬 수 있다. 일부 예들에서, 핸드헬드 장치(130)는 도 12b에 도시된 바와 같이 장착 기하구조(128)를 통해 종래의 슬릿 램프에 장착되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 장착 기하구조(128)는 장치(130)를 기계 나사를 사용하여 종래의 슬릿 램프의 구조에 고정하기 위한 특징부(예를 들어, 관통 구멍)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 장착 기하구조가 인장 프레스 장착 커플링을 통해 기존 슬릿 램프의 표면과 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 인장 프레스 장착 커플링은 장치(130)와 종래의 슬릿 램프에 기계적으로 결합된 다월 로드(dowel rod) 사이의 억지 간섭 맞춤(interference fil)을 포함할 수 있다.

일부 경우에, 전원 구획은 핸드헬드 장치(130)에 파워를 제공할 수 있는 하나 이상의 배터리를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 전원 구획(108)은 표준 벽 전기 소켓에 전기적으로 결합하도록 구성된 아날로그 전류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 아날로그 전류 AC-DC 변환기는 약 120 V 내지 240 V의 전압에서 동작할 수 있다. 일부 경우에, 전원 구획(108)은 전원 커버(110)에 기계적으로 연결될 수 있으며, 이는 하나 이상의 배터리, AC-DC 변환기, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 장치의 회로 또는 이들의 임의의 조합에 환기를 제공할 수 있다.

일부 예에서, 조명 유닛(100)은 광원(9)을 포함할 수 있으며, 여기서 광원은 발광 다이오드(LED), 초발광 다이오드(SLD), 펄스 레이저, 펄스 다이오드 레이저, 연속파 레이저 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 광원은 광원의 하나 이상의 방출된 빔의 경로를 성형하거나 변형시킬 수 있는 하나 이상의 광학 요소(28)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 광학 요소(28)는 하나 이상의 평면 볼록 렌즈, 양면 볼록 렌즈, 평면 오목 렌즈 또는 양면 오목 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 광학 요소(28)는 광원(9)의 하나 이상의 방출된 빔을 시준된 또는 평행한 빔으로 시준하거나 포커싱하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 조명 유닛은 도 12c에 도시된 바와 같이, 광원의 안정성 및 출력을 유지하기 위해 냉각 대류 흐름을 제공하도록 구성됨 팬(120)에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 팬(120)은 광원(9)에 의해 생성된 열을 분배 및/또는 발산시키도록 구성되는 히트 싱크(122)에 열적으로 결합될 수 있다.

일부 예에서, 시각 안내 스크린(112)은 유기 발광 다이오드(OLED), LED, 또는 장치 설정 및 매개변수를 표시하도록 구성된 디스플레이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 시각 안내 스크린(112)은 사용자 또는 조작자가 다른 메뉴와 상호 작용할 수 있게 해주는 터치 스크린 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 시각 안내 스크린(112)은 사용자 또는 조작자가 장치에서 완료된 작업을 선택, 조정, 저장 또는 이들의 임의의 조합을 허용하는 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 시각 안내 스크린(112)은 치료를 가능하게 하도록 구성된 메뉴 및/또는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 시각 안내 스크린(112)은 경과된 치료 시간, 치료 매개변수 또는 이들의 임의의 조합을 표시하는 메뉴 및/또는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 시각 안내 스크린은 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 LED는 약 400 nm 내지 약 700 nm의 하나 이상의 대역폭의 광을 방출할 수 있다.

일부 예에서, 핸드헬드 장치(130)는 광학 릴레이(102)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 광학 릴레이는 미러(114)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 미러(114)는 핫 미러, 다이크로익 미러, 부분 반사 미러, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 예에서, 미러(114)는 광원(9)에 의해 생성된 하나 이상의 방출된 빔의 경로를 변경하도록 구성되어 하나 이상의 대역폭의 광을 사용자 또는 조작자에게 전송할 수 있다. 일부 경우에, 미러(114)는 가시광선 및/또는 근적외선 스펙트럼의 대역폭으로 광을 전달할 수 있다. 가시 스펙트럼은 약 400 nm 내지 약 800 nm의 광 파장을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 광의 근적외선 스펙트럼은 약 900 nm 내지 약 1500 nm의 광 파장을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 미러(114)는 종래의 슬릿 램프의 광학 조명 및/또는 시각화 시스템에 광학적으로 결합되도록 구성될 수 있다.

일부 경우에, 미러(114)는 근적외선(NIR) 스펙트럼의 광을 반사하지만 가시 스펙트럼의 광은 투과시키도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 미러(114)는 환자의 눈에 입사되는 치료 패턴의 시각화를 제공할 수 있는 환자 눈/도킹 뷰를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 미러(114)는 하나 이상의 표시기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 표시기는 상태 표시기 색상(예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 황색 등)을 조명하도록 구성된 도파관 특징부를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 미러(114)는 장치 치료 상태, 예를 들어 경과된 치료 지속시간, 광원 방출 상태 또는 이들의 임의의 조합에 관한 시각 정보를 조작자 또는 사용자에게 제공할 수 있는 LED 또는 LCD 디스플레이를 포함할 수 있다.

일부 경우에, 회절 광학 요소(13)는 하나 이상의 방출된 광 빔과 광 통신하는 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 광학 요소는 치료 패턴을 생성하도록 배열될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 광학 요소는 광원의 보정 파워를 감지 및/또는 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 치료 패턴은 아치형, 환형, 스폿형, 선형 또는 이들의 임의의 조합의 조명 기하구조를 포함할 수 있다.

일부 예에서, 핸드헬드 장치는 환자의 각막에 기계적으로 결합하도록 구성된 환자 인터페이스 장치(27)(예를 들어, 소프트 도크)를 포함할 수 있으며, 이에 의해 장치에 대해 환자의 눈을 안정화시키고 그 반대도 성립한다. 일부 경우에, 소프트 도크는 반강성 및/또는 압축성 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 재료는 실리콘 기반 재료, FDA 승인 생체 적합성 플라스틱 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 소프트 도크는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 눈 정렬 시스템을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 소프트 도크(soft dock)는 일회용, 멸균 가능 또는 이들의 조합일 수 있다.

환자의 눈은 반대쪽 눈, 콘 캡처, 안구 추적기, 또는 일부 실시예에서 설명된 이들의 임의의 조합과 같은 당업자에 의해 이해될 종래의 기술을 사용하여 고정될 수 있다.

본 명세서에 설명된 임의의 시스템은 다른 것들 중 고정된 작업 거리, 사전 치료 및/또는 수술 중 등록/정렬(예를 들어, 십자선) 및 고정(예를 들어, 흡입), 더 큰 안전 마진를 위한 햅틱(예를 들어, 종이 접기(origami folds), 스프링 로드, 차등 탄성 세그먼트), 눈꺼풀을 열어두는 검경 기능, 무균(예를 들어, 형태/재료), 환자의 편안함을 위한 소프트 도크(예를 들어, 탄성 인터페이스 콘택트 렌즈), 및/또는 레이저 노출로부터의 각막 보호(예를 들어, 탄화 콘택트 렌즈)와 같은 유익한 결과들을 제공하기 위한 환자 인터페이스를 포함할 수 있다.

치료(예를 들어, 수술) 준비는 당업자에 의해 이해될 수 있는 보호 콘택트렌즈 검경뿐만 아니라, 트레할로스 및 기타 진통제(리도카인 등)와 같은 점안액을 수반할 수 있다.

치료 지속시간은 약 1분에서 약 30분까지 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 치료 지속시간은 30분 이상일 수 있다. 열려있는 눈 치료는 5분 미만, 바람직하게는 2분 미만일 수 있는 반면, 닫힌 눈꺼풀 치료는 최대 15분, 바람직하게는 5분 미만일 수 있다.

일부 실시예에서, 외과의의 핸드헬드 레이저(근적외선/중적외선)는 적당한 Z-탄성(햅틱)을 가지지만 XY 강성을 갖는 각막 상에 흡입될 수 있으며, 환형 직경, 스폿 직경, 맥박 반복 주파수, 펄스 폭, 펄스 수 및/또는 파워는 사전 설정 가능할 수 있다.

약물 전달, 근육 전위, 파행성 녹내장 치료를 위한 치료 시간은 환형당 약 10초 내지 60초일 수 있다.

파워 범위 2 W, PRF 범위 1 kHz, 환형 스폿 또는 링 또는 아크가 가능하며, 0.529 ㎛, 0.810 ㎛, 1.47 ㎛, 1.56 ㎛, 2.01 ㎛의 레이저 파장이 바람직하다.

일부 실시예에서, 시스템은 환자의 눈 표면에 직접 조명(즉, 인쇄)하기 위한 레이저 스캐너를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 시스템은 환자의 닫힌 눈꺼풀 위에 인쇄하기 위한 레이저 스캐너를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는 카메라가 수술 중 진행 모니터링을 통한 맞춤형 전달을 위한 닫힌 눈 검사 및 형상 추출을 위해 포함될 수 있다. 최대 20 mm 직경의 하위 집합을 포함하는 눈꺼풀 영역이 스캔될 수 있다.

안구 건조증 치료와 같은 일부 실시예에서, 중적외선 레이저는 눈꺼풀 위로 스캐닝되어 눈꺼풀 아래 온도를 38℃로 가열할 수 있는 반면, 위쪽 눈꺼풀은 44℃를 초과하지 않도록 한다. 바람직하게는, 눈꺼풀 밑 온도는 약 37℃로 가열될 수 있고, 윗 눈꺼풀은 40℃를 초과하지 않는다. 치료 지속시간은 1분에서 30분까지 다양하다. 외부 눈꺼풀 표면은 중적외선 투명 열 전도성 스프레이 및/또는 (예를 들어, 전동 칫솔 및 물과 같은) 장치로 보호될 수 있다.

도 2는 안구 치료를 위한 휴대용 레이저 시스템(7)을 나타낸다. 시스템(7)은 레이저가 치료 패턴으로 타겟 치료 조직 상에 투사될 수 있다는 점을 제외하고 도 1의 시스템과 실질적으로 유사할 수 있다. 레이저(9)는 중적외선 레이저(예를 들어, 약 800 nm 내지 약 2 ㎛), 바람직하게는 1.45 ㎛ 내지 1.56 ㎛ 레이저를 포함할 수 있다. 레이저는 약 100 mW 내지 약 2 W 범위 내의 파워를 가질 수 있다. 레이저(9)는 약 0.2 mm 내지 약 1 mm 범위 내의 스폿 크기 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 레이저는 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz 범위 내의 펄스 반복률을 갖는 2 W PW 레이저일 수 있다. 대안적으로, 레이저는 약 500 mW 내지 약 1000 mW 범위 내의 파워를 갖는 CW 레이저일 수 있다. 레이저 치료 패턴(예를 들어, 환형, 스팟 환형 등)은 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz 범위 내의 반복률로 타겟 치료 조직 위로 투사될 수 있다. 레이저(9)는 하나 이상의 광학 요소에 의해 조정되거나 수정될 수 있는 광선을 방출할 수 있다. 일부 경우에, 레이저(9)의 방출된 빔은 미러(114)와의 상호작용에 의한 반사, 굴절, 회절 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.

예를 들어, 레이저는 하나 이상의 회절 광학 요소(13)를 사용하여 타겟 치료 조직 위로 투사될 수 있다. 회절 광학 요소(13)는 중적외선 레이저 파장과 함께 사용될 때 용융 실리카 유리를 포함할 수 있다. 회절 광학 요소는 치료를 위해 공막, 눈꺼풀, 각막윤부(limbus) 및/또는 근육 삽입부 상에 고리, 원호 및/또는 스팟을 투사하도록 구성될 수 있다. 회절 광학 요소(13)는 임의의 패턴, 형상 또는 원하는 수의 스폿을 투사할 수 있다. 예를 들어, 회절 광학 요소는 40-스팟 환형 패턴을 눈의 타겟 치료 구역에 투사할 수 있다. 일부 예에서, 0차 스폿(예를 들어, 각막의 중앙 스폿)은 흡입 링(19)에 의해 차단될 수 있다. 일부 경우에, 흡입 링은 스프링(15)에 추가로 기계적으로 결합될 수 있는 흡입 강성 부재(17)에 기계적으로 결합될 수 있다. 일부 경우에, 흡입 강성 부재(17)는 환자의 공막(5)을 향하여 그리고 그로부터 멀어지는 흡입 강성 부재(17)의 제어된 선형 병진운동을 제공할 수 있는 흡입 채널(16)과 상호작용할 수 있다. 일부 경우에, 스프링은 환자의 각막 위에서 흡입 링(19)의 흡입을 유지하도록 구성된 스프링 계수를 포함할 수 있다.

레이저(9)는 타겟 안구 조직(예를 들어, 눈꺼풀, 공막, 망막)을 치료 패턴으로 치료하도록 지향될 수 있다. 치료 패턴은 다중 스택 또는 PW/CW 레이저 방식의 선택된 시퀀스에서 아치형, 환형, 스폿(20)또는 라인을 포함할 수 있다. 치료 패턴은 원하는 정도의 조직 전위, 수축, 미세천공, 혈관확장, 열 맥동 및/또는 자극을 얻기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 레이저는 약 1 mm 내지 약 20 mm 범위 내의 직경을 갖는 타겟 안구 조직 상의 치료 구역으로 지향될 수 있다.

장치는 햅틱 또는 슬릿 램프 어댑터가 있는 원뿔과 같은 접촉 환자 인터페이스 장치(15, 17, 19)를 사용하여 눈에 핸드헬드 및 정렬/등록될 수 있다. 환자는 반듯이 누운 상태(supine), 누운 상태(recumbent) 또는 직립 상태(upright)일 수 있다.

이 장치는 편안하게 반듯이 눕거다 누운 자세 또는 기울어진 의자 위치에서 환자에게 외과 의사의 제어 편의성을 최우선으로 하여 핸드헬드 또는 슬릿 램프 어댑터형로 구성될 수 있다. 레이저는 배터리로 작동할 수 있다.

일부 실시예에서, 외과의의 핸드헬드 레이저(적외선/중적외선)는 적당한 Z-탄성(햅틱)을 가지지만 XY 강성을 갖는 각막 상에 흡입될 수 있으며, 환형 직경, 스폿 직경, 맥박 반복 주파수(PRF), 펄스 폭, 펄스 수 및/또는 파워는 사전 설정 가능할 수 있다.

파워 범위 2 W, PRF 범위 1 kHz, 환형 스폿 또는 링 또는 아크가 가능하며, 0.515 ㎛, 0.810 ㎛, 1.45 ㎛, 1.56 ㎛, 1.9 ㎛ 또는 2.01 ㎛의 레이저 파장이 바람직하다.

일부 실시예에서, 시스템은 환자의 닫힌 눈꺼풀에 투사하기 위한 회절 광학 요소를 갖는 레이저를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는 카메라가 수술 중 진행 모니터링을 통한 맞춤형 전달을 위한 닫힌 눈 검사 및 형상 추출을 위해 포함될 수 있다. 최대 20 mm 직경의 하위 집합을 포함하는 눈꺼풀 영역이 스캔될 수 있다.

안구 건조증 치료와 같은 일부 실시예에서, 중적외선 레이저는 눈꺼풀 위로 투사되어 눈꺼풀 아래 온도를 38℃로 가열할 수 있는 반면, 위쪽 눈꺼풀은 44℃를 초과하지 않도록 한다. 바람직하게는, 눈꺼풀 밑 온도는 약 37℃로 가열될 수 있고, 윗 눈꺼풀은 40℃를 초과하지 않는다. 치료 지속시간은 1분에서 30분까지 다양하다. 외부 눈꺼풀 표면은 중적외선 투명 열 전도성 스프레이 및/또는 (예를 들어, 전동 칫솔 및 물과 같은) 장치로 보호될 수 있다.

도 3은 도 2의 시스템을 사용하는 예시적인 치료 패턴(20)을 보여주는 눈의 상면도를 나타낸다. 회절 광학 요소는 눈의 공막(5) 상에 스폿(20)의 어레이를 각각 포함하는 3개의 환형을 투사하도록 구성될 수 있다. 각막 실드(예를 들어, 중적외선 불투명 콘택트 렌즈)는 바람직하지 않은 노출을 방지하기 위해 각막 위에 배치될 수 있다.

본 명세서에 기술된 시스템, 방법 및 장치를 사용하여 치료될 수 있는 병증은 안구 건조증(예를 들어, 닫힌 눈꺼풀에 레이저가 스캔되거나 투영된 열 맥동을 통한 마이봄샘 개방), 복시(예를 들어, 눈 뜨기 치료와 병행하는 추가 안와 근육 삽입 영역의 맞춤형 전위를 통함), 수렴부전증(convergence insufficiency)(예를 들어, 눈 뜨기 치료와 병행하는 추가 안와 근육 삽입 영역의 맞춤형 전위를 통함) 및 사시(예를 들어, 눈 뜨기 치료와 병행하는 추가 안와 근육 삽입 영역의 맞춤형 전위를 통함)를 포함한다. 대안적으로 또는 조합하여, 본 명세서에 개시된 시스템, 방법 및 장치는 공막 또는 다른 안구 조직으로의 레이저 강화 안구 약물 전달에 사용될 수 있다. 안티-VEGF 제제, 녹내장 약물 및 기타 약물과 같은 치료제는 레이저 기반 약물 전달 치료로 안구 조직에 빠르게 침투할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 시스템, 방법 및 장치는 모노비전을 치료하는 데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 시스템, 방법 및 장치는 일차 개방각 녹내장(POAG) 및/또는 일차 폐쇄각 녹내장(PACG)의 치료를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 시스템, 방법 및 장치는 국부 마취 하에서(선택적으로 슬릿 램프을 사용하지 않고) 근적외선 내지 중적외선 레이저 에너지의 경공막 전달에 사용될 수 있다. 치료 지속시간은 폐쇄각 녹내장 또는 개방각 녹내장에 대해 눈당 약 1분일 수 있다. 레이저는 810 nm 레이저(예를 들어, 근적외선) 또는 중적외선 레이저(예를 들어, 약 1.4 ㎛ 내지 1.6 ㎛ 범위 내)일 수 있다. 치료는 공막 자극(ACG)의 회전, 수성 분비물(CP)의 축소, 눈 조직의 노출된 영역을 탈칼슘화하며, 쉴렘관(Schlemm's Canal)/섬유주대(Trabecular Meshwork)/수집기 채널 단면적을 확장 및/또는 유도된 공막 연화에 의한 포도막공막 유출/유압 전도성을 증가시키도록 패터닝될 수 있다.

원시, 난시 및 구면 수차에 대한 각막 치료는 810 nm, 1.4 ㎛ 내지 1.6 ㎛ 및 기타 IR 파장(예를 들어, 1.9 ㎛, 2.01 ㎛)에서 구성될 수 있다.

본 명세서에 기술된 임의의 시스템은 반듯이 누운 자세(supine) 또는 누운 자세(recumbent)에서 환자를 치료하는 데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 휴대용 레이저 시스템은 배터리 전원 및/또는 재충전식일 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 환자 인터페이스를 포함하는 안구 치료용 휴대용 레이저 시스템(10)을 나타낸다. 시스템은 환자의 공막(31) 상의 안구 치료 구역 상에 에너지 침착을 타겟으로 하기 위해 회절 광학 요소(DOE)(13)에 결합된 다이오드 레이저와 같은 휴대용(예를 들어, 배터리 구동식) 광원(9)을 포함할 수 있다. 휴대용 레이저 시스템은 본 명세서에서 설명된 레이저 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 휴대용 레이저 시스템은 본 명세서에 기술된 임의의 회절 광학 요소를 포함할 수 있다. (본 명세서에 설명된 도킹 시스템과 같은) 환자 인터페이스 장치(27)는 고정된 작업 거리에서 치료 눈에 레이저 개구(aperture)를 정확하게 결합할 수 있다. 도킹 시스템 어댑터는 눈 접촉 지점 근처(예를 들어, 환자 인터페이스)에 위치한 센서를 지정, 안정화 및/또는 결합하도록 구성될 수 있다. 레이저 파워 센서(23)(예를 들어, InGaAs 센서)는 각막(29)을 향하는 중앙 레이저 회절 광학 요소 빔렛(beamlet)("0차")을 측정하도록 구성될 수 있다. 쿼드 포토다이오드(25)는 핀홀을 통해 치료 눈(홍채(33)/동공)으로부터 반사된 근적외선 LED 조명(21)을 사분면(예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같은 X+/-, Y+/-)에서 샘플링할 수 있다. 전류 미러, 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 마이크로프로세서가 있는 필터는 포토다이오드 센서 신호를 조정할 수 있다. 소프트웨어는 실시간 외과의사의 피드백을 감지, 분석 및/또는 제공할 수 있으며, 예를 들어, 눈이 마주치거나 눈이 마주치지 않지만 움직임이 발생하는 경우, 자동 치료 일시 중지/차단이 가능하다. 레이저 파워 센서(23)는 레이저 전처리 시작을 보정할 수 있고 선택적으로 치료 동안 레이저 파워를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 근적외선 LED 동공 조명(21)은 안구 접촉 디퓨저 인터페이스를 통해 지향될 수 있으므로, 치료 동안 안구 위치의 움직임 또는 미끄러짐은 마이크로프로세서에 의해 실시간으로 모니터링되는 쿼드 포토다이오드(25) 전류를 변화시킬 수 있다. 선택적으로 각막 흡입은 쿼드 포토다이오드 전류를 통해 눈 미끄러짐 모니터링을 분석할 때 제어 루프의 환자 인터페이스 장치(27)를 통해 조절될 수 있다.

회절 광학 요소/레이저 개구는 치료 눈으로부터 약 100 mm에 위치될 수 있다. 회절 광학 요소는 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 기술된 바와 같은 VIS/근적외선/중적외선 파장에 대한 입력 레이저 빔 특성으로 공막 상으로 환형(35)(예를 들어, 약 12 mm~18 mm 직경의 환형)을 투사할 수 있다. 일부 경우에, 치료 패턴은 하나 이상의 조명 스폿(37, 39)을 포함할 수 있다. 예를 들어 광 패턴이 각막(29)을 손상시키고 홍채(33) 또는 홍채 후방의 임의의 다른 해부학적 특징을 잠재적으로 손상시키는 홍채(33)와 상호작용하는 것을 제한하기 위해 회절 광학 요소의 저차/고차 차수가 차단될 수 있다. 아크, 옥탈, 쿼드, 듀얼 스폿 패턴과 같은 패턴은 사용자가 선택할 수 있다. 치료 영역에서 전달되는 상대 파워는 50%를 초과할 수 있다(예를 들어, 2-와트 레이저는 공막의 고리에서 약 1 와트를 전달할 수 있음). 핵심적인 새로운 특징은 이 구성을 가진 치료에 이동 부품(스캐너, 수동 레이저 빔 모션 제어 등)이 필요하지 않다는 것이며, 따라서 사용이 상당히 간편하고 비용이 저렴하다.

각막 상의 환자 인터페이스 장치(27)는 각막/홍채를 향해 근적외선 조명(예를 들어, 약 850 nm)을 전송하도록 구성된 살균된 일회용 특징부일 수 있으며, 그 결과 핀홀을 통해 민감한 쿼드 포토다이오드 내부에 도달하는 홍채/동공 반사된 근적외선 스폿이 확산된다. 일부 실시예에서, 휴대용 장치는 안정적인 레이저 전달을 위해 1개, 2개 또는 3개의 환자 접촉부(예를 들어, 머리 받침대, 콧대 및 각막 압평(corneal applanation))를 가질 수 있다. 슬릿 램프 어댑터 사용은 일부 실시예에서 실현될 수 있다.

핸드헬드 휴대용 레이저 시스템은 약 750 gms의 무게를 가질 수 있고 전체 시스템 비용을 줄이기 위해 저비용 부품을 사용할 수 있다. 이 시스템은 디스플레이로 마이크로프로세서 제어가 가능하며, 펄스 및 연속파 모드에서 충전당 최소 8회 치료를 위해 최대 4 와트 출력을 갖는 근적외선에서 중적외선까지 선택 가능한 파장을 가질 수 있다.

도 5는 안구 치료를 위한 휴대용 레이저 시스템의 개략적인 광경로를 나타낸다. 휴대용 레이저 시스템은 휴대용 레이저, 회절 광학 요소(13), 핀홀(14), 연성 일회용 콘택트 렌즈를 포함하는 환자 인터페이스, 레이저 파워 센서, 도킹 시스템 센서(25), 고정 작동 거리 도킹 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 도 4에 도시된 시스템과 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 경우에, 핀홀(14)은 도킹 시스템 센서(25)를 향하는 홍채의 반사 NIR 동공 LED 조명(21) 광을 제한할 수 있다. 일부 경우에, 핀홀(14)의 크기를 조정함으로써 홍채 질량 중심의 검출 가능한 회전 운동 범위가 달성될 수 있다. 일부 경우에, 핀홀(14)의 크기는 홍채의 회전 운동 2 mm 범위를 감지하도록 설정될 수 있다. 시스템은 본 명세서에 기술된 바와 같이 하나 이상의 센서(23, 25)를 사용하는 레이저 파워 교정 및 자가 점검을 포함할 수 있다. 시스템은 본 명세서에 설명된 바와 같이 눈 위치 피드백 및/또는 슬립 모션 모니터링을 포함할 수 있다. 시스템에는 OD/OS 자동 감지 기능이 포함될 수 있다.

도 6 내지 도 9는 환자 인터페이스 및 휴대용 레이저 도킹 시스템(42)의 다양한 뷰들을 나타낸다. 도 6은 환자 인터페이스 장치(27)의 원위(즉, 눈 접촉) 단부의 사시도를 나타내며, 환자 인터페이스의 근위 단부는 레이저 도킹 시스템(42)의 원위 단부에 결합된다. 환자 인터페이스 및 휴대용 레이저 도킹 시스템(42)은 본 명세서에 기술된 임의의 휴대용 레이저 시스템에서 사용될 수 있다. 환자 인터페이스는 눈의 표면에 PID를 고정하기 위한 흡입 채널/포트를 포함하는 일회용 환자 인터페이스 장치(PID)(27)에 결합된 정사각형 연장부(13)를 포함할 수 있다. 일회용 PID(27)는 IR 반투명 확산기를 포함할 수 있다. 콘택트 렌즈 및/또는 정사각형 연장부(13)의 중앙 부분(예를 들어, 약 10 mm 직경)은 들어오는 레이저 광을 차단하고, 불규칙한 레이저 에너지(예를 들어, 회절 광학 소자로부터 방출되는 원치 않는 "0차" 레이저 에너지)로부터 각막을 보호하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 차단 요소는 레이저를 보정 및/또는 레이저의 출력을 모니터링하도록 구성된 센서(25)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 차단 요소는 본 명세서에 기술된 바와 같이 눈 위치 및 움직임을 모니터링하도록 구성된 쿼드 포토다이오드를 포함할 수 있다. 환자 인터페이스 장치(27)는 도킹 시스템의 원형 마운트(13)에서 도킹 시스템에 결합될 수 있다. 원형 마운트는 배선(예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같은 다양한 센서용) 및/또는 스테인리스 스틸 튜브 삽입(41)을 위한 채널을 포함할 수 있다.

도 7은 환자 인터페이스 및 도킹 시스템(42)의 측면도를 나타낸다. 일부 실시예에서, 도킹 시스템은 그 근위 단부(43)에 배치된 매칭 레이저 헤드 홀에 결합된 복수의 스테인리스 스틸 튜브(41)를 포함할 수 있다. 스테인리스 스틸 튜브(41)는 휴대용 레이저와 눈 사이에 고정된 작업 거리를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 튜브는 길이가 약 8 cm일 수 있다. 일부 실시예에서, 튜브는 레이저 에너지가 회절 광학 요소와 눈 사이를 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다.

일부 실시예에서, 도킹 시스템은 모션 감지를 위한 XY 쿼드 센서(예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같음)를 포함할 수 있다.

도 8은 도킹 시스템의 근위 단부(43)의 사시도를 나타낸다. 도킹 시스템의 근위 단부는 휴대용 레이저 시스템의 레이저 다이오드 및/또는 레이저 빔을 위한 입력부(44)를 포함할 수 있다. 도킹 시스템의 근위 단부는 회절 광학 요소를 포함 및/또는 선택 가능/조정 가능한 회절 광학 요소에 (예를 들어, 래치 등을 통해) 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 시스템은 본 명세서에 기술된 도킹 시스템/환자 인터페이스에 더하여 머리 받침대를 포함할 수 있다.

도 9는 환자 인터페이스 및 도킹 시스템(42)의 원위 단부의 평면도를 나타낸다. 도 10은 예시적인 치료 패턴을 보여준다. 도 6 내지 도 9에 도시된 환자 인터페이스 및 레이저 도킹 시스템(42)은 예를 들어, 눈에 레이저 치료 패턴을 생성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 치료 패턴은 눈의 중심으로부터 미리 결정된 방사상 거리(예를 들어, 눈의 중심으로부터 12 mm 내지 20 mm)에서 눈의 사분면당 하나인 4개의 치료 스팟들(47)을 포함할 수 있다

도 11은 도킹 시스템 센서(25), 레이저 광원(9), 마이크로 컨트롤러(49), 광학 신호 프로세서(47), 근적외선 LED 동공 조명(21), 상태 표시기(58), 환자 인터페이스 및 휴대용 레이저 도킹 시스템이 어떻게 서로 상호작용하고 통신할 수 있는지에 대한 시스템 개략도 및 와이어 다이어그램을 나타낸다. 일부 경우에, 도킹 시스템 센서(25)는 눈의 미끄러짐 및/또는 눈에 대한 환자 인터페이스의 도킹된 위치를 모니터링하는 데 사용될 수 있다. NIR LED(예를 들어, 약 850 nm 내지 약 940 nm의 조명 LED를 갖는) 동공 조명(21)은 환자 인터페이스 장치(27)를 통해 지향될 수 있다. 일부 경우에, 동공 조명(21)은 광학 프로세서(47)에 의해 활성화될 수 있다. 치료 동안 눈 위치의 움직임 및/또는 미끄러짐은 쿼드 포토다이오드(25) 전류를 변화시킬 수 있고, 따라서 실시간(예를 들어, 약 30 Hz 이상)으로 마이크로프로세서(49) 및 광학 프로세서(47)에 의해 모니터링되는 전기 신호(예를 들어, 전류 및/또는 전압)(60)의 변화로서 검출 가능하다. 눈의 움직임 및/또는 미끄러짐은 의사, 사용자 및/또는 조작자를 경고(예를 들어, 상태 표시기(58)) 및/또는 치료가 재개되기 전에 치료(54)를 중지하고 환자 인터페이스의 재배치 및/또는 도킹 시스템을 요구하도록 상태 표시기(52)를 트리거할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 예를 들어 움직임이 감지될 때 의사가 치료 등을 일시 중지할 수 있도록 풋스위치에 결합될 수 있다. 기존의 레이저 요법과 유사한 레이저 매개변수는 본 명세서에 설명된 레이저 시스템 및 방법을 사용하여 사용자 친화적인 방식으로 효율적으로 전달될 수 있다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 제공된 개시는 도 14에 도시된 바와 같이 안구 치료를 위한 휴대용 레이저 시스템의 구성 방법(154)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 방법(154)은 (a)휴대용 안구 치료 장치를 제공하는 단계(156); (b)일회용 환자 도킹 인터페이스를 부착하는 단계(158); (c)임상 메타 데이터를 고려하여 휴대용 레이저 시스템 설정을 조정하는 단계(160); 및 (d)장치가 자가 점검을 완료하도록 하는 단계(162)를 포함한다. 일부 예에서, 일회용 환자 도킹 인터페이스는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 실리콘 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 도킹 인터페이스는 멸균될 수 있다. 일부 예에서, 휴대용 안구 치료 장치가 슬릿 램프 장치와 기계적으로 연결될 수 있다. 일부 경우에, 임상 메타 데이터는 환자 연령, 성별, 과거 병력, 현재 치료 중인 안구 치료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 장치 자체 검사는 레이저 출력 검출기에서 출력되는 레이저 소스를 검출 또는 감지하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 레이저 파워 검출기는 검출된 레이저 파워가 제조 사양에 기초하여 허용 가능한 레이저 파워 범위 내에 있는지를 결정할 수 있다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 제공된 개시는 도 13에 도시된 바와 같이, 진료 지점, 응급 병원 설정, 외과 극장, 외래 진료소, 의료실 또는 설정들의 임의의 조합에서 하나 이상의 환자의 장치(본 명세서의 다른 곳에서 설명됨)로 안구 상태(본 명세서의 다른 곳에서 설명됨)를 치료하는 방법(140)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 장치에 의해 치료되는 안구 조건은 안구 건조증(예를 들어, 닫힌 눈꺼풀에 레이저가 스캔되거나 투영된 열 맥동을 통한 마이봄샘 개방), 복시(예를 들어, 눈 뜨기 치료와 병행하는 추가 안와 근육 삽입 영역의 맞춤형 전위를 통함), 수렴부전증(convergence insufficiency)(예를 들어, 눈 뜨기 치료와 병행하는 추가 안와 근육 삽입 영역의 맞춤형 전위를 통함) 및 사시(예를 들어, 눈 뜨기 치료와 병행하는 추가 안와 근육 삽입 영역의 맞춤형 전위를 통함) 또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 것과 같은 임의의 조합을 포함하지만, 이에 한정되진 않는다. 일부 경우에, 본 명세서에 기술된 방법은 조작자에 의해 수행될 수 있으며, 여기서 조작자는 의료진, 예를 들어 검안사, 안과의사, 간호사, 의료 보조원, 의사 보조원, 가정의학 의사, 내과 의사 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일부 예에서, 안과 질환을 치료하는 방법(140)은 (a)눈 치료를 받는 환자에게 마취제를 제공하는 단계(142); (b)환자를 기계적 제약에 위치시키는 단계(144); (c)장치를 환자의 눈에 결합하는 단계(146); (d)환자의 눈에 대한 장치의 정렬을 검증하는 단계(148); (e)환자의 눈을 치료하기 위해 장치 광원 방출을 개시하는 단계(150); 및 (f)환자의 눈으로부터 장치를 분리하는 단계(152)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 환자에게 제공되는 마취제는 국소 마취제를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 국소 마취제는 프로파라카인, 테트라카인, 베녹시네이트 코카인, 리도카인 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 환자가 배치되는 기계적 제약은 턱 받침, 턱 끈, 헤드 밴드 끈 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 장치는 슬릿 램프 또는 이들의 조합과 함께 핸드헬드로 사용될 수 있다. 기계적 구속은 환자를 안정시키고 치료 중 불필요한 움직임을 방지하기 위해 활용될 수 있다. 일부 예에서, 장치는 치료 중에 장치를 안정화하기 위해 환자의 눈과 결합할 수 있다. 일부 경우에 장치는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 도킹 기능을 통해 환자의 눈과 결합할 수 있다. 일부 경우에, 환자의 눈에 대한 장치의 정렬은 본 명세서의 다른 곳에 설명된 정렬 시스템(예를 들어, 쿼드 포토다이오드 광학 정렬 시스템)에 의해 달성될 수 있다. 일부 예에서, 광원 방출의 시작은 레이저 치료 페달, 버튼 또는 장치와 전기 통신하는 이들의 조합을 눌러 달성될 수 있다. 일부 경우에, 시스템의 정렬 또는 광원의 파워가 안전 임계값을 초과하는 수준으로 변동하는 경우 조작자가 광원 방출 개시를 종료할 수 있다. 일부 경우에, 레이저 치료 정지 페달, 버튼 또는 이들의 조합을 눌러 조작자가 광원의 방출 개시를 수동으로 종료할 수 있다.

일부 경우에, 안구 상태를 치료하는 방법(140)은 치료 효과를 달성하기 위해 하나 이상의 치료가 반복될 필요가 있을 수 있다. 또는 단일 치료로 원하는 치료 효과를 내기에 충분할 수 있다. 일부 경우에, 치료 사이의 기간은 1일 이상, 1주 이상, 1개월 이상, 1년 이상 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

상기 단계는 실시예에 따른 방법(140, 154)을 나타내지만, 당업자는 본 명세서에 기술된 교시에 기초하여 많은 변형을 인식할 것이다. 단계는 다른 순서로 완료될 수 있다. 단계를 추가하거나 생략할 수 있다. 일부 단계는 하위 단계를 포함할 수 있다. 여러 단계를 유익한 만큼 자주 반복할 수 있다.

방법(140 및/또는 154)의 단계 중 하나 이상은 본 명세서에 기술된 바와 같은 회로, 예를 들어 하나 이상의 프로세서 또는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이용 프로그램 가능 어레이 로직과 같은 논리 회로로 수행될 수 있다. 회로는 방법(140 및/또는 154)의 단계 중 하나 이상을 수행하도록 프로그래밍될 수 있으며, 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 프로그램 명령들 또는 프로그래밍 가능한 어레이 로직 또는 예를 들어 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이와 같은 논리 회로의 프로그램된 단계들을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 그러한 실시예가 단지 예로서 제공된다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 이제 본 발명을 벗어나지 않으면서 당업자에게 수많은 변형, 변경 및 대체가 가능할 것이다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 다음 청구범위는 본 발명의 범위를 정의하고 이들 청구범위 및 그 등가물 범위 내의 방법 및 구조를 포함하도록 의도된다.

Claims

눈 치료 시스템에 있어서,
레이저 빔을 발생시키도록 구성된 레이저; 및
상기 레이저 빔을 미리 결정된 패턴으로 분할하고 패턴화된 레이저 빔을 눈의 치료 영역으로 지향시키도록 구성된 회절 광학 요소를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 레이저는 근적외선 내지 중적외선 레이저를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 레이저는 약 500 nm 내지 약 2 ㎛의 파장 범위를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 레이저는 약 100 mW 내지 약 4 W의 파워를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 레이저는 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz의 펄스 반복률을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 패턴은 아치형, 환형, 스폿형 또는 라인 스캔 패턴을 포함하는, 시스템.
제6항에 있어서, 상기 스폿형 패턴은 적어도 2개의 조명 포인트를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 눈의 상기 치료 영역이 눈꺼풀, 공막, 망막 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 시스템은 핸드헬드형 또는 슬릿 램프 어댑터형으로 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서, 환자 인터페이스를 더 포함하고, 상기 환자 인터페이스는 수술 중 등록 모듈을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 각막 실드를 더 포함하는, 시스템.
눈을 치료하는 방법에 있어서,
레이저 빔을 생성하는 단계;
상기 레이저 빔을 회절 광학 요소를 사용하여 사전 결정된 패턴으로 분할하는 단계; 및
패턴화된 레이저 빔을 상기 눈의 치료 구역으로 지향시켜, 상기 패턴화된 레이저 빔으로 상기 치료 구역 내의 타겟 조직을 치료하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 레이저 빔은 근적외선 내지 중적외선 레이저 방출을 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 레이저 빔은 약 500 nm 내지 약 2 ㎛의 파장 범위를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 레이저 빔는 약 100 mW 내지 약 4 W의 파워를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 레이저 빔은 약 1 Hz 내지 약 1000 Hz의 펄스 반복률을 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 눈의 상기 치료 영역이 눈꺼풀, 공막, 망막 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 미리 결정된 패턴은 아치형, 환형, 스폿형 또는 라인 스캔 패턴을 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 치료는 약 1분 내지 약 30분의 지속시간을 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 치료는 안구 건조증, 복시, 융합 부전, 사시 또는 이들의 임의의 조합에 대한 치료를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 눈의 상기 치료 영역을 조사하기 위해 상기 패터닝된 레이저 빔을 정렬하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제21항에 있어서, 정렬하는 단계는 정렬 센서 상에서 하나 이상의 광 신호를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 정렬 센서는 쿼드 포토다이오드를 포함하는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 신호는 환자의 각막, 홍채 또는 이들의 임의의 조합으로부터의 하나 이상의 반사된 광학 신호를 포함하는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 신호는 근적외선(NIR) 조명, 가시 조명 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
제25항에 있어서, 상기 근적외선 조명은 약 850 nm 내지 약 940 nm의 파장 범위를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 치료 구역의 상기 타겟 조직이 치료됨에 따라 상기 레이저 빔 파워를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.