RU2403893C2

RU2403893C2 - Method of efficient excimer-laser ablation

Info

Publication number: RU2403893C2
Application number: RU2008147518/14A
Authority: RU
Inventors: Борис Владимирович Барчунов (RU); Борис Владимирович Барчунов; Виктор Григорьевич Мовшев (RU); Виктор Григорьевич Мовшев
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное Агентство по науке и инновациям
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-11-20
Also published as: RU2008147518A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to ophthalmology, and aims at excimer laser ablation for the refraction correction associated with thin cornea. Substance of the method consists in the formation of a suboptic zone between optical and transitive zones of the cornea such that a curve circumscribing the focal power of the cornea has no derivative ruptures, while a surface of the cornea in the entire ablation region is smooth.

EFFECT: method allows to correct high and ultrahigh myopia on the thin cornea.

1 dwg

Description

Описание изобретения.Description of the invention.

Изобретение относится к офтальмологии, в частности к методам лазерной коррекции зрения.The invention relates to ophthalmology, in particular to methods of laser vision correction.

При тонкой роговице и миопии высокой степени необходимо минимизировать объем удаляемых тканей. Это можно обеспечить уменьшением оптической зоны, но тогда могут появиться дефекты зрения, такие как гало, сферические аберрации и т.п.With a thin cornea and high myopia, it is necessary to minimize the amount of tissue removed. This can be achieved by reducing the optical zone, but then visual defects, such as halo, spherical aberrations, etc., may appear.

Известен метод для абляции шаблона и система расчета переходной зоны (Заявка США №2006015090 (А1)), в котором для минимизации биомеханического отклика роговицы глаза на абляцию и минимизации влияния отклика на зрение пациента после операции формируют переходную зону с непрерывной кривизной между аблируемой оптической зоной и неаблируемой зоной. Однако при данном методе переходная зона существенно увеличивает зону воздействия лазерного излучения, что недопустимо при коррекции миопии высокой степени на тонкой роговице.A known method for pattern ablation and a transition zone calculation system (US Application No. 2006015090 (A1)), in which to minimize the biomechanical response of the cornea to ablation and minimize the effect of the response on the patient’s vision after surgery, a transition zone is formed with continuous curvature between the ablated optical zone and unablable zone. However, with this method, the transition zone significantly increases the zone of exposure to laser radiation, which is unacceptable when correcting high myopia on a thin cornea.

Известна заявка США №2003176855 (А1), описывающая применение смешанных зон, уменьшения глубины абляции и переходных зон для форм абляции. Центральная оптическая зона расположена в центральной части роговицы, смешанная зона расположена на периферии центральной оптической зоны и хотя бы частично в оптической зоне глаза. Смешанная зона может иметь оптическую силу, которая постепенно спадает с увеличением радиуса от центральной оптической зоны. Однако предложенный метод не позволяет изменять параметры проведения процедуры в зависимости от особенностей роговицы, на которой проводится операция. Кроме того, система, предложенная для проведения процедуры, не обеспечивает непрерывность оптической силы роговицы (отсутствие резких границ) в смешанной зоне.Known application US No. 2003176855 (A1), describing the use of mixed zones, reducing the depth of ablation and transition zones for forms of ablation. The central optical zone is located in the central part of the cornea, the mixed zone is located on the periphery of the central optical zone and at least partially in the optical zone of the eye. The mixed zone may have optical power, which gradually decreases with increasing radius from the central optical zone. However, the proposed method does not allow changing the parameters of the procedure depending on the characteristics of the cornea on which the operation is performed. In addition, the system proposed for the procedure does not ensure the continuity of the optical power of the cornea (the absence of sharp boundaries) in the mixed zone.

Задачей изобретения является создания способа коррекции зрения, позволяющего производить эксимер-лазерную коррекцию на тонкой роговице.The objective of the invention is to provide a method of vision correction, allowing excimer laser correction on a thin cornea.

Способ экономичной эксимер-лазерной абляции, при котором измеряют толщину роговицы и оптическую силу глаза, выбирают размер оптической зоны, рассчитывают необходимую коррекцию, которую нужно провести в оптической зоне, выбирают размер субоптической зоны, выбирают оптическую силу коррекции на границе субоптической зоны и переходной зоны, рассчитывают субоптическую зону такую, что кривая, описывающая оптическую силу роговицы после абляции в оптической и субоптической зонах, не имеет разрывов производной, для плавного сопряжения оптической зоны и переходной зоны, выбирают переходную зону для плавного сопряжения аблируемой и неаблируемой части роговицы такую, что поверхность роговицы после коррекции гладкая, не содержит резких границ, рассчитывают форму и объем удаляемых тканей и остаточную толщину роговицы, при недопустимо малой остаточной толщине роговицы выбирают другие размеры оптической, субоптической и переходных зон и оптическую силу коррекции на границе субоптической и переходной зон для обеспечения допустимой остаточной толщины роговицы, проводят эксимер-лазерную коррекцию на сканирующей системе. Оптическая зона расположена в центральной части роговицы, через оптическую зону роговицы свет попадает в глаз человека при обычных условиях. Субоптическая зона роговицы расположена вокруг оптической зоны. Через субоптическую зону свет попадает в глаз человека при очень плохой освещенности. Переходная зона расположена вокруг субоптической зоны роговицы, переходная зона не влияет на качество зрения, однако то, как обработана переходная зона, влияет на заживление роговицы после эксимер-лазерного воздействия.A method of economical excimer laser ablation, in which the thickness of the cornea and the optical power of the eye are measured, the size of the optical zone is selected, the necessary correction to be performed in the optical zone is calculated, the size of the suboptical zone is selected, the optical correction power is selected at the border of the suboptical zone and the transition zone, calculate the suboptical zone such that the curve describing the optical power of the cornea after ablation in the optical and suboptical zones has no discontinuities of the derivative, for smooth conjugation of the optical zone and transition zone, choose a transition zone for smooth conjugation of the ablated and non-ablated parts of the cornea such that the corneal surface after correction is smooth, does not contain sharp boundaries, the shape and volume of the removed tissues and the residual thickness of the cornea are calculated, and others are chosen with an unacceptably small residual thickness of the cornea the sizes of the optical, suboptical and transitional zones and the optical correction power at the border of the suboptical and transitional zones to ensure the permissible residual thickness of the cornea, conduct excimer- azernuyu correction in a scanning system. The optical zone is located in the central part of the cornea, through the optical zone of the cornea, light enters the human eye under normal conditions. The suboptic zone of the cornea is located around the optical zone. Through the suboptical zone, light enters the human eye in very poor lighting conditions. The transition zone is located around the suboptical zone of the cornea, the transition zone does not affect the quality of vision, however, the way the transition zone is processed affects the healing of the cornea after excimer laser exposure.

Предлагаемый способ экономичной эксимер-лазерной абляции позволяет проводить коррекцию миопии при тонкой роговице и высокой степени миопии. Последовательность действий позволяет хирургу оптимизировать процедуру абляции, выбирая оптимальные для каждого пациента глубину абляции, оптическую силу коррекции на границе переходной зоны, размер оптической зоны. Так как поверхность роговицы после процедуры гладкая, оптическая сила в оптической и субоптической зонах воздействия не имеет разрывов производной, то качество зрения пациента после процедуры будет высоким. При проведении процедуры по технологии ФРК (фоторефракционной кератектомии) плавность роговицы пациента и отсутствие скачков производной кривой, описывающей оптическую силу глаза, обеспечивают хорошее заживление роговицы и снижают вероятность возникновения осложнений в послеоперационном периоде. При этом способе минимизирован объем удаляемых тканей, что позволяет проводить коррекцию миопии высокой степени на тонкой роговице. Коррекцию проводят на сканирующей системе для формирования такого профиля роговицы, чтобы кривая, описывающая оптическую силу роговицы в оптической и субоптической зонах, не имела разрывов производной. Именно сканирующая эксимер-лазерная система может обеспечить осуществление данного способа.The proposed method of economical excimer laser ablation allows the correction of myopia with a thin cornea and a high degree of myopia. The sequence of actions allows the surgeon to optimize the ablation procedure, choosing the ablation depth optimal for each patient, the optical correction power at the transition zone boundary, and the size of the optical zone. Since the surface of the cornea after the procedure is smooth, the optical power in the optical and suboptical zones of exposure does not have discontinuities in the derivative, the quality of vision of the patient after the procedure will be high. During the procedure using PRF technology (photorefractive keratectomy), the patient’s cornea smoothness and the absence of jumps in the derivative curve describing the optical power of the eye provide good healing of the cornea and reduce the likelihood of complications in the postoperative period. With this method, the volume of tissue removed is minimized, which allows for the correction of high myopia on a thin cornea. Correction is carried out on a scanning system to form such a profile of the cornea that the curve describing the optical power of the cornea in the optical and suboptical zones does not have gaps in the derivative. It is a scanning excimer-laser system that can ensure the implementation of this method.

Техническим результатом предлагаемого способа экономичной эксимер-лазерной абляции является возможность коррекции аномалий рефракции, в том числе миопии высокой и сверхвысокой степени, при тонкой роговице при возможности изменения размера оптической зоны при сохранения гладкости поверхности роговицы и непрерывности оптической силы роговицы в оптической и субоптической зонах.The technical result of the proposed method of cost-effective excimer laser ablation is the ability to correct refractive errors, including myopia of high and ultrahigh degrees, with a thin cornea, with the possibility of changing the size of the optical zone while maintaining the smoothness of the surface of the cornea and the continuity of the optical power of the cornea in the optical and suboptical zones.

На чертеже представлено поперечное сечение внешней поверхности роговицы глаза.The drawing shows a cross section of the outer surface of the cornea of the eye.

На чертеже показан пунктиром профиль роговицы до абляции 1 и профиль роговицы после эксимер-лазерной абляции 2, 3, 4. Оптическая ось глаза показана штрихпунктирной линией. Для оптимальной коррекции зрения выбирают размер оптической зоны 7, размер субоптической зоны 8, размер переходной зоны 9, оптическую силу глаза на границе субопической и переходной зон. Производят расчет для определения остаточной толщины роговицы, проводят эксимер-лазерную коррекцию так, что оптическая сила роговицы глаза в оптической и субоптической зонах 6 после коррекции не имеет разрывов производной, роговица во всей зоне воздействия 5 не имеет резких границ.The drawing shows the dotted corneal profile before ablation 1 and the corneal profile after excimer laser ablation 2, 3, 4. The optical axis of the eye is shown by a dot-dash line. For optimal vision correction, choose the size of the optical zone 7, the size of the suboptical zone 8, the size of the transition zone 9, the optical power of the eye at the border of the subopic and transition zones. A calculation is made to determine the residual thickness of the cornea, excimer laser correction is performed so that the optical power of the cornea of the eye in the optical and suboptical zones 6 after correction has no discontinuities in the derivative, the cornea in the entire exposure zone 5 does not have sharp boundaries.

Так для коррекции миопии sph-15 размер оптической зоны 7 может составить 5-5.5 мм, размер оптической и субоптической зон 6, на которых кривая, описывающая оптическую силу роговицы не имеет разрывов производной, составит 6-6.5 мм, размер всей зоны эксимер-лазерного воздействия 5 составит до 9 мм. Тогда для коррекции миопии будет необходимо аблировать ткань на глубину от 100 мкм до 150 мкм, что можно осуществить и на тонкой (толщиной до 450 мкм) роговице. При этом, так как поверхность всей роговицы гладкая, кривая, описывающая оптическую силу роговицы после воздействия в оптической и субоптической зонах, не имеет разрывов производной, минимизирована вероятность возникновения послеоперационных дефектов зрения.So for sph-15 myopia correction, the size of the optical zone 7 can be 5-5.5 mm, the size of the optical and suboptical zones 6, on which the curve describing the optical power of the cornea has no discontinuities of the derivative, will be 6-6.5 mm, the size of the entire excimer laser zone exposure 5 will be up to 9 mm. Then, for the correction of myopia, it will be necessary to ablate the tissue to a depth of 100 microns to 150 microns, which can be done on a thin (up to 450 microns thick) cornea. Moreover, since the surface of the entire cornea is smooth, the curve describing the optical power of the cornea after exposure in the optical and suboptical zones does not have discontinuities in the derivative, the likelihood of postoperative visual defects is minimized.

Эксимер-лазерную коррекцию проводят на эксимер-лазерной установке для рефракционной хирургии с длиной волны излучения 193 нм, использующей технологию «летающего пятна», то есть на сканирующей системе. Для осуществления предлагаемого способа важно использование именно сканирующей системы, так как такая система позволяет формировать профиль роговицы такой, чтобы кривая, описывающая оптическую силу роговицы, не имела разрывов производной.Excimer laser correction is carried out on an excimer laser apparatus for refractive surgery with a radiation wavelength of 193 nm, using the technology of "flying spot", that is, on a scanning system. To implement the proposed method, it is important to use a scanning system, since such a system allows you to form a corneal profile such that the curve describing the optical power of the cornea does not have gaps in the derivative.

Таким образом, предлагаемый способ экономичной эксимерлазерной абляции позволяет проводить коррекцию миопии высокой и сверхвысокой степени на тонкой роговице.Thus, the proposed method of cost-effective excimer laser ablation allows the correction of high and super high myopia on the thin cornea.

Claims

A method of economical excimer laser ablation, in which the thickness of the cornea and the optical power of the eye are measured, the size of the optical zone is selected, the necessary correction to be performed in the optical zone is calculated, the size of the suboptical zone is selected, characterized in that the optical correction power is selected at the border of the suboptical zone and transition zone, calculate the suboptical zone such that the curve describing the optical power of the cornea after ablation in the optical and suboptical zones does not have gaps in the derivative for smoothly interface of the optical zone and the transition zone, choose a transition zone for smooth conjugation of the ablated and non-ablated parts of the cornea such that the surface of the cornea after correction is smooth, does not contain sharp boundaries, the shape and volume of tissue removed and the residual thickness of the cornea are calculated, with an unacceptably small residual thickness of the cornea choose other sizes of the optical, sub-optical and transition zones and the optical correction power at the boundary of the sub-optical and transition zones to ensure the acceptable residual thickness of the horns eggs, perform excimer laser correction on a scanning system.