RU2816797C2 - System for treating biological eye tissue by microporation - Google Patents

System for treating biological eye tissue by microporation Download PDF

Info

Publication number
RU2816797C2
RU2816797C2 RU2021135357A RU2021135357A RU2816797C2 RU 2816797 C2 RU2816797 C2 RU 2816797C2 RU 2021135357 A RU2021135357 A RU 2021135357A RU 2021135357 A RU2021135357 A RU 2021135357A RU 2816797 C2 RU2816797 C2 RU 2816797C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
eye
treatment
tissue
pore
Prior art date
Application number
RU2021135357A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021135357A (en
Inventor
ЭннМари ХИПСЛЕЙ
Клеменс ХАГЕН
Арне ХАЙНРИХ
Мануэль МЕССНЕР
Original Assignee
Эйс Вижн Груп, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эйс Вижн Груп, Инк. filed Critical Эйс Вижн Груп, Инк.
Publication of RU2021135357A publication Critical patent/RU2021135357A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2816797C2 publication Critical patent/RU2816797C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: system for treating biological tissue of the eye by microporation, comprising: a controller; laser head system, comprising: a housing, a laser subsystem for generating a laser beam along an action axis, and configured to be used in a subsurface ablative treatment process to create a pore pattern, and a lens configured to focus the laser beam on the target tissue; an eye tracking subsystem for tracking identification points and eye movements; a depth control subsystem for controlling the depth of the microporation on the target tissue; wherein the controller is configured to control movements of the laser subsystem, which include a tilt movement, a turn movement and a deflection movement.
EFFECT: restoration of physiological functions of the eye, including restoration of physiological accommodation or physiological pseudo-accommodation due to natural physiological and biomechanical phenomena associated with natural accommodation of the eye.
18 cl, 139 dwg

Description

[0001] Настоящая заявка является продолжением международной патентной заявки № PCT/US20/31392, поданной 5 мая 2020 г., по которой испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 62/843,403, «SYSTEMS AND METHODS FOR OCULAR LASER SURGERY AND THERAPEUTIC TREATMENTS», поданной 4 мая 2019 г., содержание и раскрытие каждой из которых в полном объеме включены в настоящую заявку путем отсылки. [0001] This application is a continuation of International Patent Application No. PCT/US20/31392, filed May 5, 2020, which claims priority to U.S. Provisional Application No. 62/843,403, “SYSTEMS AND METHODS FOR OCULAR LASER SURGERY AND THERAPEUTIC TREATMENTS,” filed May 4, 2019, the contents and disclosures of each of which are incorporated herein by reference in their entirety.

[0002] Настоящая заявка относится к объекту, раскрытому в заявке США № 15/942,513 (поданной 3/31/2018), международной заявке № PCT/US18/25608 (поданной 3/31/2018), тайваньской заявке № 108111355 (поданной 3/29/2019), заявке США № 11/376,969 (поданной 03/15/2006), заявке США № 11/850,407 (поданной 09/05/2007), заявке США № 11/938,489 (поданной 11/12/2007), заявке США № 12/958,037 (поданной 12/01/2010), заявке США № 13/342,441 (поданной 01/03/2012), заявке США № 13/709,890 (поданной 12/10/2012), заявке США № 14/526,426 (поданной 10/28/2014), заявке США № 14/861,142 (поданной 09/22/2015), заявке США № 15/365,556 (поданной 11/30/2016), заявке США № 16/599,096 (поданной 10/10/2019), заявке США № 14/213,492 (поданной 03/14/2014), заявке США № 16/258,378 (поданной 01/25/2019), заявке США № 15/638,308 (поданной 06/29/2017), заявке США № 16/702,470 (поданной 12/03/2019), и заявке США № 15/638,346 (поданной 06/29/2017), каждая из которых в полном объеме включена в настоящую заявку путем отсылки.[0002] This application relates to the subject matter disclosed in US Application No. 15/942,513 (filed 3/31/2018), International Application No. PCT/US18/25608 (filed 3/31/2018), Taiwan Application No. 108111355 (filed 3/31/2018) /29/2019), US Application No. 11/376,969 (filed 03/15/2006), US Application No. 11/850,407 (filed 05/09/2007), US Application No. 11/938,489 (filed 12/11/2007) , US Application No. 12/958,037 (filed 01/12/2010), US Application No. 13/342,441 (filed 03/01/2012), US Application No. 13/709,890 (filed 10/12/2012), US Application No. 14 /526,426 (filed 10/28/2014), US Application No. 14/861,142 (filed 09/22/2015), US Application No. 15/365,556 (filed 11/30/2016), US Application No. 16/599,096 (filed 10 /10/2019), US Application No. 14/213,492 (filed 14/03/2014), US Application No. 16/258,378 (filed 01/25/2019), US Application No. 15/638,308 (filed 06/29/2017) , US Application No. 16/702,470 (filed 03/12/2019), and US Application No. 15/638,346 (filed 06/29/2017), each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[0002] Объект изобретения, описанный в настоящей заявке, относится, в общем, к системам, способам, видам терапии и устройствам для лазерной микропорации и, в частности, к системам, способам и устройствам для омоложения ткани глаза методом лазерной глазной микропорации, особенно, в связи со старением соединительной ткани, к омоложению соединительной ткани посредством омоложения глаза или склеры.[0002] The subject matter of the invention described herein relates generally to systems, methods, therapies and devices for laser microporation and, in particular, to systems, methods and devices for rejuvenating ocular tissue by laser ocular microporation, especially in connection with the aging of connective tissue, to the rejuvenation of connective tissue through rejuvenation of the eye or sclera.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[0004] Глаз является биомеханической структурой, сложным сенсорным органом, который содержит сложные мышечные, дренажные и жидкостные механизмы, выполняющие функцию зрения и биотранспорта глаза. Аккомодационная система является основной движущей системой в органе зрения, поддерживающей многие физиологические и зрительные функции в глазу. Физиологическая роль аккомодационной системы состоит в том, чтобы перемещать водянистую влагу, кровь, питательные вещества, кислород, двуокись углерода и другие клетки во всем органе зрения. В общем, потеря аккомодационной способности при пресбиопии вызывается многими хрусталиковыми, а также внехрусталиковыми и физиологическими факторами, которые зависят от старения. Повышение ригидности глаза с возрастом создает напряженно-деформированное состояние упомянутых глазных структур и может ухудшить аккомодационную способность, что может повлиять на глаз в виде снижения биомеханической эффективности в отношении физиологических процессов, включающих в себя, как минимум, зрительную аккомодацию, гидродинамику водянистой влаги, гидродинамику стекловидного тела и пульсирующий глазной кровоток. Современные процедуры воздействуют только на оптику некоторыми искусственными средствами, такими как, рефракционная лазерная хирургия, адаптивная оптика или роговичные или интраокулярные имплантаты, которые меняют оптическую силу в одном оптическом элементе глаза и оставляют без внимания другой оптический элемент и значимость сохранения физиологических функций аккомодационного механизма.[0004] The eye is a biomechanical structure, a complex sensory organ that contains complex muscular, drainage and fluid mechanisms that perform the functions of vision and biotransport of the eye. The accommodative system is the main driving system in the organ of vision, supporting many physiological and visual functions in the eye. The physiological role of the accommodative system is to move aqueous humor, blood, nutrients, oxygen, carbon dioxide and other cells throughout the organ of vision. In general, the loss of accommodative ability in presbyopia is caused by many lenticular as well as extralenticular and physiological factors that are dependent on aging. Increased rigidity of the eye with age creates a stress-strain state of the mentioned ocular structures and can worsen the accommodative ability, which can affect the eye in the form of a decrease in biomechanical efficiency in relation to physiological processes, including, at a minimum, visual accommodation, aqueous humor hydrodynamics, vitreous hydrodynamics body and pulsating ocular blood flow. Current procedures only affect the optics by some artificial means, such as refractive laser surgery, adaptive optics, or corneal or intraocular implants, which change the optical power in one optical element of the eye and ignore the other optical element and the importance of preserving the physiological functions of the accommodative mechanism.

[0005] Кроме того, современные устройства-имплантаты в склере получают механический эффект при аккомодации. Они не учитывают эффекты «пор», «микропор» или создания матрицы пор с центрированным шестиугольником или кругом или многоугольником в 3D (3-мерной) ткани. По существу, современные процедуры и устройства не способны восстановить нормальные физиологические функции глаза.[0005] In addition, modern scleral implant devices obtain a mechanical accommodation effect. They do not take into account the effects of "pores", "micropores" or creating a matrix of pores with a centered hexagon or circle or polygon in a 3D (3-dimensional) tissue. As such, current procedures and devices are unable to restore normal physiological functions of the eye.

[0006] Соответственно, существует потребность в системах и способах для восстановления нормальных физиологических функций глаза, учитывающих эффекты «пор» или создания сетки или матрицы пор с центрированным шестиугольником или кругом или многоугольником в трехмерной (3D) ткани.[0006] Accordingly, there is a need for systems and methods for restoring normal physiological functions of the eye that take into account the effects of "pores" or creating a mesh or matrix of pores with a centered hexagon or circle or polygon in three-dimensional (3D) tissue.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0007] В настоящей заявке раскрываются системы, устройства и способы для лазерной микропорации с целью омоложения ткани глаза, например, относящиеся к старению соединительной ткани и омоложению соединительной ткани посредством омоложения склеры. Системы, устройства и способы, раскрываемые в настоящей заявке, восстанавливают физиологические функции глаза, включая восстановление физиологической аккомодации или физиологической псевдоаккомодации за счет естественных физиологических и биомеханических явлений, связанных с естественной аккомодацией глаза. В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью воздействия на ткань глаза вне оси или в области глаза, которая не совпадает со зрительной осью или направлена в сторону от зрачка глаза, где находится позиция взгляда глаза.[0007] This application discloses systems, devices and methods for laser microporation for the purpose of rejuvenating ocular tissue, such as those related to connective tissue aging and connective tissue rejuvenation through scleral rejuvenation. The systems, devices and methods disclosed herein restore physiological functions of the eye, including restoration of physiological accommodation or physiological pseudo-accommodation due to natural physiological and biomechanical phenomena associated with natural accommodation of the eye. In some embodiments, the laser system may be configured to target ocular tissue off-axis or in an area of the eye that is not aligned with the visual axis or directed away from the pupil of the eye where the gaze position of the eye is located.

[0008] В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение может включать в себя систему для проведения лечения биологической ткани путем микропорации для улучшения биомеханики глаза, при этом система содержит: контроллер; систему лазерной головки, содержащую: корпус, лазерную подсистему для генерации пучка лазерного излучения по оси воздействия, не совмещенной со зрительной осью пациента, выполненную с возможностью применения в процессе подповерхностного абляционного лечебного воздействия с целью создания узора пор, который улучшает биомеханику, и линзу (объектив), выполненную с возможностью фокусировки пучка лазерного излучения на целевую ткань; подсистему слежения за движениями глаза для отслеживания опознавательных точек и движений глаза; подсистему контроля глубины для управления глубиной абляции или микропорации на целевой ткани; и при этом контроллер выполнен с возможностью управления перемещениями лазерной подсистемы, включающими в себя, по меньшей мере, одно из перемещения наклона, перемещения поворота и перемещения отклонения.[0008] In some embodiments, the present invention may include a system for performing microporation treatment of biological tissue to improve ocular biomechanics, the system comprising: a controller; a laser head system containing: a housing, a laser subsystem for generating a beam of laser radiation along the axis of influence not aligned with the visual axis of the patient, designed to be used in the process of subsurface ablative treatment to create a pore pattern that improves biomechanics, and a lens (objective) ), configured to focus the laser beam onto the target tissue; an eye tracking subsystem for tracking landmarks and eye movements; a depth control subsystem for controlling the depth of ablation or microporation on the target tissue; and wherein the controller is configured to control movements of the laser subsystem including at least one of a tilt movement, a rotation movement, and a deflection movement.

[0009] В некоторых вариантах осуществления, система может также включать в себя систему сканирования, коммуникационно связанную с подсистемой слежения за движениями глаза и подсистемой контроля глубины, для сканирования фокальным пятном по зоне целевой ткани. Система может также включать в себя подсистему обхода для идентификации биологических структур или мест глаза и один или более дифракционных делителей пучка.[0009] In some embodiments, the system may also include a scanning system in communication with the eye tracking subsystem and the depth control subsystem to scan a focal spot over a target tissue area. The system may also include a walk subsystem for identifying biological structures or sites of the eye and one or more diffractive beam splitters.

[0010] В некоторых вариантах осуществления, паттерн (узор) пор может включать в себя поры с одинаковыми размером, формой и глубиной; или узор пор может включать в себя поры с разными размерами, формами и глубинами. Паттерн пор может включать в себя поры, имеющие равное удаление. Паттерн пор может включать в себя поры, имеющие разное удаление, и при этом паттерн пор является, по меньшей мере, плотно упакованным, т.е. с плотным размещением пор друг к другу или мозаично составленным, т.е. в виде регулярного, повторяющегося геометрического рисунка, или размещенным с промежутками.[0010] In some embodiments, the pore pattern may include pores of uniform size, shape, and depth; or the pore pattern may include pores of different sizes, shapes and depths. The pore pattern may include pores having equal spacing. The pore pattern may include pores having different clearances, and the pore pattern is at least densely packed, i.e. with pores closely spaced to each other or mosaic-shaped, i.e. in the form of a regular, repeating geometric pattern, or placed at intervals.

[0011] Глубина пор может быть пропорциональна суммарной энергии лазера.[0011] The pore depth may be proportional to the total laser energy.

[0012] В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение может включать в себя способ проведения лечения биологической ткани путем микропорации для улучшения биомеханики глаза, содержащий: этап генерации, лазерной подсистемой, терапевтического пучка по оси воздействия, не совмещенной со зрительной осью пациента, в процессе подповерхностного абляционного лечебного воздействия с целью создания узора пор, который улучшает биомеханику; этап контроля, подсистемой слежения за движениями глаза, положения глаза для подведения терапевтического пучка; этап управления, контроллером, перемещением лазерной подсистемы, включающим в себя, по меньшей мере, одно из перемещения наклона, перемещения поворота и перемещения отклонения; и этап фокусировки, линзой, терапевтического пучка на целевую ткань.[0012] In some embodiments, the present invention may include a method of treating biological tissue by microporation to improve ocular biomechanics, comprising: the step of generating, by a laser subsystem, a therapeutic beam along an axis of influence not aligned with the patient's visual axis, during a subsurface ablative treatment to create a pore pattern that improves biomechanics; stage of control, subsystem for tracking eye movements, eye position for applying a therapeutic beam; a step of controlling, by the controller, the movement of the laser subsystem, including at least one of a tilt movement, a rotation movement and a deflection movement; and the stage of focusing, with a lens, the therapeutic beam onto the target tissue.

[0013] Способ может дополнительно включать в себя этап управления, подсистемой контроля глубины, глубиной абляции или микропорации на целевой ткани; и этап сканирования, системой сканирования, коммуникационно связанной с подсистемой слежения за движениями глаза и подсистемой контроля глубины, фокальным пятном по зоне целевой ткани.[0013] The method may further include the step of controlling, by a depth control subsystem, the depth of ablation or microporation on the target tissue; and a scanning stage, a scanning system communicating with an eye movement tracking subsystem and a depth control subsystem, a focal spot over the target tissue area.

[0014] Другие признаки и преимущества настоящего изобретения являются или будут очевидными специалисту в данной области техники после изучения последующих фигур и подробного описания, которые поясняют на примерах принципы настоящего изобретения.[0014] Other features and advantages of the present invention are or will be apparent to one skilled in the art upon examination of the following figures and detailed description, which illustrate by way of example the principles of the present invention.

[0015] Системы, устройства, и способы, подробно описанные в настоящей заявке для лазерной глазной микропорации, являются вариантами осуществления и не должны считаться ограничивающими. Специалистом в данной области техники, после изучения последующих фигур и подробного описания, будут выявлены другие конфигурации, способы, признаки и преимущества объекта изобретения, описанного в настоящей заявке. Предполагается, что все такие дополнительные конфигурации, способы, признаки и преимущества должны входить в объем настоящего описания, находиться в пределах объема объекта изобретения, описанного в настоящей заявке, и охраняться прилагаемой формулой изобретения. Признаки примерных вариантов осуществления ни в коем случае нельзя интерпретировать как ограничивающие прилагаемую формулу изобретения, если в формуле изобретения нет прямого перечисления данных признаков.[0015] The systems, devices, and methods described in detail herein for laser ocular microporation are embodiments and should not be considered limiting. One skilled in the art will, upon examination of the following figures and detailed description, recognize other configurations, methods, features and advantages of the subject matter described herein. All such additional configurations, methods, features and advantages are intended to be within the scope of this specification, to fall within the scope of the invention as described herein, and to be protected by the appended claims. The features of the exemplary embodiments should in no way be interpreted as limiting the appended claims unless the claims specifically list those features.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0016] Подробные сведения об объекте изобретения, представленном в настоящей заявке, относительно как его конструкции, так и действия, можно выявить путем изучения прилагаемых фигур, на которых одинаковые цифровые позиции относятся к одинаковым частям. Компоненты на фигурах не обязательно представлены в масштабе, а основное внимание уделяется на иллюстрации принципов объекта изобретения. Далее, все иллюстрации предназначены для сообщения концепций, при этом относительные размеры, формы и другие конкретные характерные признаки могут быть показаны схематично, а не буквально или точно.[0016] Details of the subject matter presented herein, both in construction and in operation, may be revealed by examination of the accompanying figures, in which like numerals refer to like parts. The components in the figures are not necessarily to scale, but rather the emphasis is on illustrating the principles of the subject matter. Further, all illustrations are intended to convey concepts, but relative sizes, shapes, and other specific features may be shown schematically rather than literally or accurately.

[0017] Фиг. 1 - изображение общей анатомии глаза.[0017] FIG. 1 - image of the general anatomy of the eye.

[0018] Фиг. 2A-2E - изображения формы глаза и IOP (внутриглазного давления), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0018] FIG. 2A-2E are images of eye shape and IOP (intraocular pressure), in accordance with some embodiments of the present invention.

[0019] Фиг. 3 - пример задних зон лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящее изобретение.[0019] FIG. 3 illustrates an example of posterior treatment zones, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0020] Фиг. 4, 5A и 5B - изображения примерной ткани, подвергаемой лечению в виде микропорации, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0020] FIG. 4, 5A and 5B are views of exemplary tissue being treated with microporation in accordance with some embodiments of the present invention.

[0021] Фиг. 6 - изображения другого примерного способа измерения глубины методом OCT (оптической когерентной томографии) с целью контроля движения глаза между абляционными импульсами, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0021] FIG. 6 depicts another exemplary OCT (Optical Coherence Tomography) depth measurement method for monitoring eye movement between ablation pulses, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0022] Фиг. 7-17 - примерные лазерные системы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0022] FIG. 7-17 illustrate exemplary laser systems in accordance with some embodiments of the present invention.

[0023] Фиг. 18 - примерный способ работы лазерной системы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0023] FIG. 18 illustrates an exemplary method of operating a laser system in accordance with some embodiments of the present invention.

[0024] Фиг. 19-25 - примерные блок-схемы последовательностей операций лазерной системы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0024] FIG. 19-25 are exemplary flow diagrams of a laser system in accordance with some embodiments of the present invention.

[0025] Фиг. 26 - примерный процесс работы для образования матрицы пор, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0025] FIG. 26 illustrates an exemplary operating process for forming a pore matrix, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0026] Фиг. 27 - другой примерный способ работы для образования матрицы пор, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0026] FIG. 27 illustrates another exemplary method of operation for forming a pore matrix, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0027] Фиг. 28 и 29 - примерные лазерные системы с архитектурой FPGA (матрицы логических элементов с эксплуатационным программированием), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0027] FIG. 28 and 29 illustrate exemplary FPGA (field programmable gate array) laser systems in accordance with some embodiments of the present invention.

[0028] Фиг. 30 - другой примерный процесс работы лазерной системы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0028] FIG. 30 illustrates another exemplary process for operating a laser system in accordance with some embodiments of the present invention.

[0029] Фиг. 31 - примерная лазерная система с единственным сканирующим зеркалом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0029] FIG. 31 illustrates an example laser system with a single scanning mirror, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0030] Фиг. 32 - примерная лазерная система с возможностью оптимизации параметров импульса, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0030] FIG. 32 illustrates an exemplary laser system with pulse optimization capability, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0031] Фиг. 33 - примерная лазерная система с визуализацией методом OCT/управлением глубиной методом OCT в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0031] FIG. 33 illustrates an exemplary OCT imaging/OCT depth control laser system in accordance with some embodiments of the present invention.

[0032] Фиг. 34A и 34B - изображения примерных сигналов управления глубиной методом OCT с использованием глаза свиньи, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0032] FIG. 34A and 34B are depictions of exemplary OCT depth control signals using a pig's eye, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0033] Фиг. 35A и 35B - примерные измерения методом OCT в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0033] FIG. 35A and 35B illustrate exemplary OCT measurements in accordance with some embodiments of the present invention.

[0034] Фиг. 36 - лазерная система, включающая в себя систему управления на основе OCT (OCT-систему управления) для сдвоенных подсистем контроля глубины методом OCT (OCT/DC) и визуализации методом сканирующей OCT, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0034] FIG. 36 is a laser system including an OCT control system for dual OCT depth control (OCT/DC) and scanning OCT imaging subsystems, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0035] Фиг. 37 - лазерная система, включающая в себя OCT-систему управления с интегрированными подсистемами OCT/DC и визуализации методом сканирующей OCT, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0035] FIG. 37 is a laser system including an OCT control system with integrated OCT/DC and scanning OCT imaging subsystems, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0036] Фиг. 38-42 - примеры объединенных и/или совместно используемых компонентов в системе OCT, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0036] FIG. 38-42 illustrate examples of integrated and/or shared components in an OCT system, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0037] Фиг. 43A-46 - лазерная система для лечения склеральной ткани, в которой система сканирующей OCT может обеспечивать как 2D сечения, так и 3D изометрическое изображение зоны лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0037] FIG. 43A-46 is a laser system for treating scleral tissue, in which the scanning OCT system can provide both 2D cross-sectional and 3D isometric views of the treatment area, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0038] Фиг. 47-49 - изображение примерных процессов отслеживания движений глаза, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0038] FIG. 47-49 depict exemplary eye tracking processes in accordance with some embodiments of the present invention.

[0039] Фиг. 50, 51 и 51A - примерные функции, предоставляемые врачу, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0039] FIG. 50, 51 and 51A illustrate exemplary functions provided to a physician in accordance with some embodiments of the present invention.

[0040] Фиг. 52 - изображение примерных зон лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0040] FIG. 52 is a depiction of exemplary treatment zones, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0041] Фиг. 53 - лазерная система, включающая в себя единственное сканирующее зеркало, которое совмещает пучок системы OCT/DC, которым сканируют по поверхности глаза, чтобы отобразить анатомические признаки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0041] FIG. 53 is a laser system including a single scanning mirror that aligns an OCT/DC system beam that is scanned across the surface of the eye to image anatomical features, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0042] Фиг. 54 - изображение других примерных зон лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0042] FIG. 54 is a depiction of other exemplary treatment zones, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0043] Фиг. 55 - изображения примерного положения лечебного воздействия относительно шлеммова канала и анатомического лимба, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0043] FIG. 55 is an illustration of the approximate position of the treatment relative to Schlemm's canal and anatomical limbus, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0044] Фиг. 56 - система видеокамеры, обеспечивающей изображения для использования с целью отслеживания движения глаза, распознавания черт лица, наведения лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0044] FIG. 56 is a video camera system providing images for use in eye tracking, facial feature recognition, and treatment guidance, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0045] Фиг. 57 - изображение зеркала, которое может быть снабжено электроприводом для перемещения по нескольким осям с целью совмещения поле наблюдаемого изображения с целевыми зонами, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0045] FIG. 57 is an image of a mirror that can be motorized to move along multiple axes to align the viewing image field with target areas, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0046] Фиг. 58 - примерные микроскопические изображения с большим увеличением для проверки зоны лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0046] FIG. 58 illustrates exemplary high magnification microscopic images for inspection of a treatment area, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0047] Фиг. 59-61B - лазерная система, включающая в себя видеокамеру, которая может строить изображение зоны лечения и окружающих элементов, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0047] FIG. 59-61B is a laser system including a video camera that can image the treatment area and surrounding elements, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0048] Фиг. 62-66 - изображение примерной матрицы микровырезов, полученной с использованием систем и способов по настоящему изобретению в четырех наклонных квадрантах.[0048] FIG. 62-66 depict an exemplary microcut array produced using the systems and methods of the present invention in four oblique quadrants.

[0049] Фиг. 67 и 68 - изображения зон лечения относительно лимба, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0049] FIG. 67 and 68 are depictions of treatment areas relative to the limbus, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0050] Фиг. 69 - примерные изображения с видеокамеры микроскопического качества с большим увеличением, для проверки зоны лечения относительно лимба, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0050] FIG. 69 illustrates exemplary microscopic quality video camera images at high magnification for verifying a treatment area relative to the limbus, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0051] Фиг. 70 - примерное 3D изображение из камеры TOF (времяпролетной), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0051] FIG. 70 is an exemplary 3D image from a TOF (time of flight) camera, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0052] Фиг. 71 и 72 - примерная лазерная система, включающая в себя систему лазерной головки, которая обеспечивает точку фиксации, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0052] FIG. 71 and 72 illustrate an exemplary laser system including a laser head system that provides a fixation point, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0053] Фиг. 73-85 - примерная система лазерной головки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0053] FIG. 73-85 illustrate an exemplary laser head system in accordance with some embodiments of the present invention.

[0054] Фиг. 86 и 87 - примерная лазерная система, использующая дифракционные делители пучков (DBS), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0054] FIG. 86 and 87 illustrate an exemplary laser system using diffractive beam splitters (DBS), in accordance with some embodiments of the present invention.

[0055] Фиг. 88 и 89 - примерная система сопряжения с глазом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0055] FIG. 88 and 89 illustrate an exemplary eye interface system in accordance with some embodiments of the present invention.

[0056] Фиг. 90 - примерная лазерная система с системой лазерной головки, с которой пациент может находиться в положении сидя, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0056] FIG. 90 illustrates an exemplary laser system with a laser head system that can be operated by a patient in a seated position, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0057] Фиг. 91-94 - изображения множества форм и положений внеосевых зон лечения вокруг зрительной оси, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0057] FIG. 91-94 are depictions of a variety of shapes and positions of off-axis treatment zones around the visual axis, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0058] Фиг. 95 - примерная картина лечения, описанная в виде 5 критических зон на 5 разных расстояниях от внешнего края анатомического лимба (AL), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0058] FIG. 95 is an exemplary treatment pattern described as 5 critical zones at 5 different distances from the outer edge of the anatomical limbus (AL), in accordance with some embodiments of the present invention.

[0059] Фиг. 96 - пример передних зон лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0059] FIG. 96 is an example of anterior treatment zones, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0060] Фиг. 97 - другая примерная картина лечения, описанная в виде 5 критических зон на 5 разных расстояниях от внешнего края анатомического лимба (AL), в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0060] FIG. 97 is another exemplary treatment pattern described as 5 critical zones at 5 different distances from the outer edge of the anatomical limbus (AL), in accordance with some embodiments of the present invention.

[0061] Фиг. 98-100 - другие примеры передних зон лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0061] FIG. 98-100 are other examples of anterior treatment zones, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0062] Фиг. 101-104 - другие примеры задних зон лечения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0062] FIG. 101-104 are other examples of posterior treatment zones, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0063] Фиг. 105-108 - изображения круглых или квадратных пор или пятен другой формы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0063] FIG. 105-108 are images of round or square pores or other shaped spots, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0064] Фиг. 109-111 - множество узоров, импульсов, мозаик, форм и размеров как для отдельных микропор, так и матриц из множества пор, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0064] FIG. 109-111 are a variety of patterns, pulses, mosaics, shapes and sizes for both individual micropores and arrays of multiple pores, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0065] Фиг. 112-115 - примерные эмпирические данные, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0065] FIG. 112-115 illustrate exemplary empirical data in accordance with some embodiments of the present invention.

[0066] Фиг. 116 - примерная гистология микропор, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0066] FIG. 116 is an exemplary histology of micropores, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0067] Фиг. 117-119 - примерные изображения изображений расшивки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0067] FIG. 117-119 are exemplary views of jointing images in accordance with some embodiments of the present invention.

[0068] Фиг. 120 - примерная схема устройства наведения лазера для полусферического воздействия, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0068] FIG. 120 is an exemplary diagram of a hemispherical laser targeting device in accordance with some embodiments of the present invention.

[0069] Фиг. 121-125 - изображения примерных оптических компонентов, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0069] FIG. 121-125 are illustrations of exemplary optical components in accordance with some embodiments of the present invention.

[0070] Фиг. 126A, 126В и 127 - примерная лазерная система, выполненная с возможностью лечения склеральной ткани, содержащая единственное сканирующее зеркало, которое объединяет функции управления сканированием OCT и контроля глубины OCT, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0070] FIG. 126A, 126B, and 127 are an exemplary laser system configured to treat scleral tissue, comprising a single scanning mirror that integrates OCT scan control and OCT depth control functions, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0071] Фиг. 128-132 - изображения других примерных оптических компонентов, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0071] FIG. 128-132 are illustrations of other exemplary optical components in accordance with some embodiments of the present invention.

[0072] Фиг. 133 - лазерная система, включающая в себя стол или кресло пациента, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0072] FIG. 133 is a laser system including a patient table or chair, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0073] Фиг. 134 и 135 - лазерная система, включающая в себя подголовник пациента, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0073] FIG. 134 and 135 illustrate a laser system including a patient headrest, in accordance with some embodiments of the present invention.

[0074] Фиг. 136-138 - изображения примерного векорасширителя, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0074] FIG. 136-138 are illustrations of an exemplary eyelid speculum in accordance with some embodiments of the present invention.

[0075] Фиг. 139A и 139B - примерные подповерхностные изображения абляции ткани, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[0075] FIG. 139A and 139B are exemplary subsurface images of tissue ablation, in accordance with some embodiments of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

[0076] Нижеописанные фигуры иллюстрируют описываемое изобретение и способ применения в, по меньшей мере, одном его предпочтительном наилучшем варианте осуществления, который дополнительно подробно поясняется в последующем описании. Специалисты в данной области техники смогут вносить изменения и модификации в изобретение в том виде, в котором оно описано в настоящей заявке, не выходя за пределы его сущности и объема. Хотя настоящее изобретение допускает вариант осуществления во множестве разных форм, на чертежах показан и в дальнейшем подробно описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, с пониманием, что настоящее раскрытие следует считать примером принципов изобретения и не предполагает ограничения широкого аспекта изобретения изображенным вариантом осуществления. Все признаки, элементы, компоненты, функции и этапы, описанные в отношении к любому варианту осуществления, представленному в настоящей заявке, предполагаются свободно сочетаемыми и заменяемыми с таковыми из любого другого варианта осуществления, если не указано иное. Следовательно, следует понимать, что все, что показано, предлагается только с целью примера и не должно считаться ограничением объема настоящего изобретения.[0076] The following figures illustrate the described invention and method of use in at least one preferred embodiment thereof, which is further explained in detail in the following description. Those skilled in the art will be able to make changes and modifications to the invention as described herein without departing from its spirit and scope. Although the present invention is capable of embodiment in a variety of different forms, the drawings show and further describe in detail a preferred embodiment of the invention, with the understanding that the present disclosure is to be considered an example of the principles of the invention and is not intended to limit the broad aspect of the invention to the illustrated embodiment. All features, elements, components, functions and steps described in relation to any embodiment presented herein are intended to be freely compatible and interchangeable with those of any other embodiment unless otherwise noted. Therefore, it should be understood that what is shown is offered for exemplary purposes only and should not be construed as limiting the scope of the present invention.

[0077] В общем, системы и способы по настоящему изобретению принимают в расчет сочетание метода заполнения порами и создания матриц пор в трех измерениях (3D). Поры с конкретной глубиной, размером и расположением в матричном 3D-каркасе ткани создают пластические свойства в матрице ткани. Это влияет на биомеханические свойства ткани глаза, например, склеральной ткани, и делает ее более податливой. Как известно, соединительные ткани, которые содержат эластин, являются «податливыми» и должны обладать эластичностью. Фактически, склера обладает естественной вязкоэластичностью.[0077] In general, the systems and methods of the present invention take into account a combination of pore filling techniques and creating pore matrices in three dimensions (3D). Pores with specific depth, size and location in the 3D tissue matrix create plastic properties in the tissue matrix. This affects the biomechanical properties of ocular tissue, such as scleral tissue, and makes it more pliable. As you know, connective tissues that contain elastin are “pliable” and must have elasticity. In fact, the sclera has a natural viscoelasticity.

[0078] Системы, устройства и способы по настоящему изобретению могут включать в себя лазерную микропорацию для омоложения ткани глаза, например, в связи со старением соединительной ткани, и омоложения соединительной ткани посредством омоложения склеры. Системы, устройства и способы, раскрытые в настоящей заявке, восстанавливают физиологические функции глаза, включая восстановление физиологической аккомодации или физиологической псевдоаккомодации за счет естественных физиологических и биомеханических явлений, связанных с естественной аккомодацией глаза.[0078] The systems, devices and methods of the present invention may include laser microporation for ocular tissue rejuvenation, for example, in connection with connective tissue aging, and connective tissue rejuvenation through scleral rejuvenation. The systems, devices and methods disclosed herein restore physiological functions of the eye, including restoration of physiological accommodation or physiological pseudo-accommodation due to natural physiological and biomechanical phenomena associated with natural accommodation of the eye.

[0079] В некоторых вариантах осуществления, система может включать в себя дисплей, который входит в состав лазерного модуля, чтобы наблюдать зону ткани, (дисплей врачей), систему управления и защиты (смотри также далее), которая включает в себя блок питания лазера, электронную аппаратуру и платформу управления движением, а также безопасное прямое сопряжение с центральным терминалом. Система может также включать в себя подвижный стол; стол поступательного перемещения, чтобы позиционировать лазер, оптическую систему и сканер в конкретной зоне, при этом лазер и оптическая система могут включать в себя 3-мкм модуль и оптическую систему формирования пучка; систему контроля глубины, чтобы исключить слишком глубокую абляцию; модуль слежения за движениями глаза; средства всасывания и ламинаризации для безопасности оператора. Система может включать в себя отклонение пучка, синхронизированное с отслеживанием движения глаза для образования множества микропор. Другие компоненты и признаки могут включать в себя, например, блок видеокамеры для наблюдения. Центральный терминал может быть интеллектуальным перемещаемым центральным терминалом, который может включать в себя операторский дисплей для управления и безопасности, распределение питания в разные модули, водяное охлаждение лазерной системы, дополнительную ножную педаль, интерфейс связи с внешними устройствами, средства обнаружения и устранения неисправностей, средства обновления и другие возможности, и питание от сети для широкого выбора электропитания, при эксплуатации в разных странах.[0079] In some embodiments, the system may include a display that is included in the laser module to view the tissue area (clinician display), a control and protection system (see also below) that includes a laser power supply, electronics and motion control platform, as well as secure direct interface to the central terminal. The system may also include a movable table; a translation table to position the laser, optical system, and scanner in a specific area, wherein the laser and optical system may include a 3-μm module and a beamforming optical system; depth control system to prevent ablation from being too deep; eye tracking module; suction and laminarization facilities for operator safety. The system may include beam deflection synchronized with eye tracking to produce multiple micropores. Other components and features may include, for example, a video camera unit for surveillance. The central terminal may be an intelligent movable central terminal, which may include an operator display for control and safety, power distribution to different modules, water cooling of the laser system, an optional foot pedal, communication interface with external devices, troubleshooting facilities, upgrade facilities and other features, and mains power for a wide choice of power supplies, when used in different countries.

[0080] Как упоминалось выше, в некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по изобретению могут включать в себя создание конечно-элементной модели аккомодационного механизма, которая включает в себя семь основных путей прохода зонулярных связок и три секции цилиарной мышцы, калибровку и проверку модели посредством сравнения с ранее опубликованными экспериментальными измерениями движения цилиарной мышцы и хрусталика во время аккомодации, и использование модели для исследования влияния зонулярной анатомии и архитектуры цилиарной мышцы на нормальную аккомодационную функцию. Модель может включать в себя геометрию хрусталика и внехрусталиковых структур и новую аккомодацию, приводимую в действие натяжением зонулярных волокон и мышечным сокращением численное моделирование, на основе численного моделирования.[0080] As mentioned above, in some embodiments, the described systems, methods and devices of the invention may include the creation of a finite element model of the accommodative mechanism, which includes seven main paths of the zonular ligaments and three sections of the ciliary muscle, calibration and validation of the model through comparison with previously published experimental measurements of ciliary muscle and lens motion during accommodation, and use of the model to investigate the influence of zonular anatomy and ciliary muscle architecture on normal accommodative function. The model may include the geometry of the lens and extralenticular structures and new accommodation driven by zonular fiber tension and muscle contraction based on numerical simulations.

[0081] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по изобретению могут включать в себя способ изменения биомеханических свойств биологической ткани, использующий комплекс матричных формаций, состоящий из перфораций на упомянутой ткани, в котором конфигурация базируется на математическом алгоритме. Изменение биомеханических свойств биологической ткани зависит от эластичности, амортизации ударов, упругости, механического демпфирования, податливости, жесткости, ригидности, конфигурации, ориентации, деформации, подвижности и/или объема упомянутой ткани. Матричные формации перфораций могут допускать немонотонную зависимость деформации от усилия в упомянутой ткани, при изменении в некотором диапазоне изотропной постоянной упругости в пределах среды. Каждая матричная формация может формировать линейную алгебраическую зависимость между длиной строки и длиной столбца, с каждой перфорацией упомянутой ткани, имеющей непрерывные линейные векторные пространства с производными порядка до N. Где N является бесконечным числом. Комплекс может образовать полную площадь поверхности, при этом каждая перфорация имеет пропорциональное отношение к полной площади поверхности упомянутой ткани. Комплекс можно также расположить так, чтобы обеспечить равновесие усилий, напряжения и деформации и ослабить эффект сдвига между матричными формациями и перфорацией. Каждая перфорация может быть удаленным объемом ткани, который образует точечную сетку на упомянутой ткани, при этом удаленный объем предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Матричная формация состоит из мозаичных плиток с повторением или без повторения узора, при этом мозаики являются евклидовыми, неевклидовыми, регулярными, полурегулярными, гиперболическими, параболическими, сферическими или эллиптическими и любыми их комбинациями. Каждая перфорация может иметь линейную связь с другими перфорациями в пределах каждой матричной формации и комплекса матриц по-отдельности. Мозаики прямо или косвенно соотносятся с атомными связями между тканями с деформациями напряжения и сдвига посредством вычисления математического массива координатных векторов между перфорациями. Атомная связь является прогнозируемой зависимостью объема, удаленного каждой перфорацией, с изменением биомеханических свойств, наблюдаемая как элемент математического алгоритма. Прогнозируемая зависимость удаленного объема может быть взаимно исключающей. Мозаики могут быть квадратом, который может подразделяться на мозаику из равноугольных кругов или многоугольников до производной порядка n. В некоторых вариантах осуществления, математический алгоритм использует коэффициент Φ или Phi, чтобы найти наиболее эффективное размещение матриц с целью изменения биомеханических свойств упомянутой ткани. Коэффициент Φ или Phi может быть 1,618 (4 значащих цифры), представляющим любую долю множества стягивающих векторов в сетке, имеющих кратчайшую длину по сравнению с длиной всех остальных векторов. В некоторых вариантах осуществления, математическая зависимость по п. 1 включает в себя нелинейную гиперболическую взаимосвязь между плоскостями биологической ткани и на любой границе или разделении соседних тканей, плоскостей и пространств внутри и снаружи матрицы.[0081] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the invention may include a method of changing the biomechanical properties of biological tissue using a matrix formation complex consisting of perforations on said tissue, in which the configuration is based on a mathematical algorithm. The change in biomechanical properties of biological tissue depends on the elasticity, shock absorption, resilience, mechanical damping, compliance, stiffness, rigidity, configuration, orientation, deformation, mobility and/or volume of said tissue. Matrix formations of perforations can allow a non-monotonic dependence of the deformation on the force in the said tissue, with the isotropic elastic constant varying within a certain range within the medium. Each matrix formation can form a linear algebraic relationship between row length and column length, with each perforation of said fabric having continuous linear vector spaces with derivatives of order up to N. Where N is an infinite number. The complex may form a total surface area, with each perforation having a proportional relationship to the total surface area of said tissue. The complex can also be positioned to provide a balance of forces, stress and strain and to reduce the shear effect between the matrix formations and the perforation. Each perforation may be a tissue removed volume that forms a dotted pattern on said fabric, the removed volume preferably having a cylindrical shape. The matrix formation consists of tiles with or without repeating patterns, and the tiles are Euclidean, non-Euclidean, regular, semi-regular, hyperbolic, parabolic, spherical or elliptical and any combination thereof. Each perforation may have a linear connection with other perforations within each matrix formation and matrix complex separately. Tessellations directly or indirectly relate to atomic bonds between tissues with stress and shear deformations by calculating a mathematical array of coordinate vectors between perforations. Atomic coupling is the predicted relationship of the volume removed by each perforation with the change in biomechanical properties, observed as an element of a mathematical algorithm. The predicted relationship of volume removed may be mutually exclusive. The tilings can be a square, which can be subdivided into a tiling of equiangular circles or polygons up to a derivative of order n. In some embodiments, a mathematical algorithm uses the coefficient Φ or Phi to find the most effective placement of matrices to change the biomechanical properties of said tissue. The coefficient Φ or Phi can be 1.618 (4 significant figures), representing any fraction of the set of contraction vectors in the grid that have the shortest length compared to the length of all other vectors. In some embodiments, the mathematical relationship of claim 1 includes a nonlinear hyperbolic relationship between planes of biological tissue and at any boundary or separation of adjacent tissues, planes, and spaces within and without the matrix.

[0082] Различные варианты осуществления лазерной системы описаны в заявке США № 15/942,513 (поданной 3/31/2018), международной заявке № PCT/US18/25608 (поданной 3/31/2018), тайваньской заявке № 108111355 (поданной 3/29/2019), заявке США № 11/376,969 (поданной 03/15/2006), заявке США № 11/850,407 (поданной 09/05/2007), заявке США № 11/938,489 (поданной 11/12/2007), заявке США № 12/958,037 (поданной 12/01/2010), заявке США № 13/342,441 (поданной 01/03/2012), заявке США № 13/709,890 (поданной 12/10/2012), заявке США № 14/526,426 (поданной 10/28/2014), заявке США № 14/861,142 (поданной 09/22/2015), заявке США № 15/365,556 (поданной 11/30/2016), заявке США № 16/599,096 (поданной 10/10/2019), заявке США № 14/213,492 (поданной 03/14/2014), заявке США № 16/258,378 (поданной 01/25/2019), заявке США № 15/638,308 (поданной 06/29/2017), заявке США № 16/702,470 (поданной 12/03/2019), и заявке США № 15/638,346 (поданной 06/29/2017), которые в полном объеме включены в настоящую заявку. [0082] Various embodiments of the laser system are described in US Application No. 15/942,513 (filed 3/31/2018), International Application No. PCT/US18/25608 (filed 3/31/2018), Taiwan Application No. 108111355 (filed 3/ 29/2019), US Application No. 11/376,969 (filed 15/03/2006), US Application No. 11/850,407 (filed 05/09/2007), US Application No. 11/938,489 (filed 12/11/2007), US Application No. 12/958,037 (filed 01/12/2010), US Application No. 13/342,441 (filed 03/01/2012), US Application No. 13/709,890 (filed 10/12/2012), US Application No. 14/ 526,426 (filed 10/28/2014), US Application No. 14/861,142 (filed 09/22/2015), US Application No. 15/365,556 (filed 11/30/2016), US Application No. 16/599,096 (filed 10/ 10/2019), US Application No. 14/213,492 (filed 14/03/2014), US Application No. 16/258,378 (filed 01/25/2019), US Application No. 15/638,308 (filed 06/29/2017), US Application No. 16/702,470 (filed 03/12/2019), and US Application No. 15/638,346 (filed 06/29/2017), which are incorporated herein in their entirety.

[0083] Влияние ригидности глаза и биомеханики глаза на патогенез возрастной пресобиопии является важным аспектом в настоящей заявке. Описания в настоящей заявке имеют целью модификацию структурной жесткости соединительные ткани глаза, а именно, склеры глаза, с использованием систем и способов по настоящему изобретению.[0083] The influence of ocular rigidity and ocular biomechanics on the pathogenesis of age-related presobyopia is an important aspect of the present application. The descriptions in this application are intended to modify the structural stiffness of the connective tissues of the eye, namely, the sclera of the eye, using the systems and methods of the present invention.

[0084] ВВЕДЕНИЕ [0084] INTRODUCTION

[0085] Чтобы лучше понять настоящее изобретение, далее кратко описаны аккомодация глаза, ригидность глаза, биомеханика глаза и пресбиопия. В общем, потеря аккомодационной способности при пресбиопии вызывается многими хрусталиковыми, а также внехрусталиковыми и физиологическими факторами, которые зависят от старения. Повышение ригидности глаза с возрастом создает напряженно-деформированное состояние упомянутых глазных структур и может ухудшить аккомодационную способность. В целом, способность понимать влияние биомеханики глаза, ригидности глаза и снижения аккомодации может построить новые парадигмы офтальмологического лечения. Лечение склеры может выполнять важную функцию в лечении биомеханические дефекты при пресбиопии путем обеспечения, по меньшей мере, одного средства решения проблемы действительной этиологии клинического проявления ухудшения аккомодации, обнаруживаемой с возрастом. Эффекты ухудшения аккомодации оказывают влияние на физиологические функции глаза, включая, но без ограничения, зрительную аккомодацию, гидродинамику водянистой влаги, гидродинамику стекловидного тела и пульсирующий глазной кровоток. Применение систем и способов по настоящему изобретению для восстановления большей гибкости биомеханических свойств соединительной ткани глаза является безопасной процедурой и может восстанавливать аккомодационную способность у стареющих взрослых пациентов.[0085] To better understand the present invention, ocular accommodation, ocular rigidity, ocular biomechanics, and presbyopia are briefly described below. In general, the loss of accommodative ability in presbyopia is caused by many lenticular as well as extralenticular and physiological factors that are dependent on aging. Increased rigidity of the eye with age creates a stressed-strained state of the mentioned ocular structures and can worsen accommodative ability. Overall, the ability to understand the influence of ocular biomechanics, ocular stiffness, and decreased accommodation may build new paradigms for ophthalmic treatment. Treatment of the sclera may serve an important function in the treatment of biomechanical defects in presbyopia by providing at least one means of addressing the actual etiology of the clinical manifestation of the deterioration of accommodation found with age. The effects of accommodation deterioration affect the physiological functions of the eye, including, but not limited to, visual accommodation, aqueous humor hydrodynamics, vitreous hydrodynamics, and pulsatile ocular blood flow. The use of the systems and methods of the present invention to restore greater flexibility in the biomechanical properties of the connective tissue of the eye is a safe procedure and can restore accommodative ability in aging adult patients.

[0086] Аккомодацию традиционно описывали как способность хрусталика глаза динамически изменять оптическую силу, чтобы настраиваться на различные дальности. В последнее время, аккомодация стали более полно описывать как комплексную биомеханическую систему, содержащую как хрусталиковые, так и внехрусталиковые компоненты. Данные компоненты действуют одновременно с многими анатомическими и физиологическими структурами в органе зрения, чтобы организовать не только зрительные проявления, которые происходят при аккомодации, но также физиологические функции, неотъемлемые от органа зрения, например, гидродинамику водянистой влаги и глазной биотранспорт.[0086] Accommodation has traditionally been described as the ability of the eye's lens to dynamically change optical power to adjust to different distances. Recently, accommodation has come to be more fully described as a complex biomechanical system containing both lenticular and extralenticular components. These components act simultaneously with many anatomical and physiological structures in the organ of vision to organize not only the visual manifestations that occur during accommodation, but also physiological functions integral to the organ of vision, for example, the hydrodynamics of aqueous humor and ocular biotransport.

[0087] Биомеханика является наукой о происхождении и действиях сил в биологических системах. В офтальмологии недостаточно применяли биомеханику. Данная биомеханическая парадигма заслуживает применения к анатомическим соединительным тканям сложно устроенного органа зрения. Способность понимать биомеханику глаза в том, как она связана с аккомодацией, может обеспечить более полную картину той роли, которую данная основная движущая система выполняет для функции органа зрения в целом, при одновременном сохранении оптического качества для визуальных задач.[0087] Biomechanics is the science of the origin and actions of forces in biological systems. Biomechanics has not been used sufficiently in ophthalmology. This biomechanical paradigm deserves application to the anatomical connective tissues of the complex organ of vision. The ability to understand the biomechanics of the eye as it relates to accommodation can provide a more complete picture of the role that this primary motor system plays in the function of the visual organ as a whole, while maintaining optical quality for visual tasks.

[0088] Глаз является биомеханической конструкцией, сложным сенсорным органом, который содержит сложные мышечные, дренажные и жидкостные механизмы, выполняющие функцию зрения и биотранспорта глаза. Аккомодационная система является основной движущей системой в органе зрения, поддерживающей многие физиологические и зрительные функции в глазу. Физиологическая роль аккомодационной системы состоит в том, чтобы перемещать водянистую влагу, кровь, питательные вещества, кислород, двуокись углерода и другие клетки во всем органе зрения. Кроме того, аккомодационная система действует как нейрорефлексный контур, реагирующий на оптическую информацию, принимаемую через роговицу и хрусталик, чтобы точно настраивать фокусирующую силу на протяжении дальности видимости, и является, по существу, «сердцем» органа зрения.[0088] The eye is a biomechanical structure, a complex sensory organ that contains complex muscular, drainage and fluid mechanisms that perform the functions of vision and biotransport of the eye. The accommodative system is the main driving system in the organ of vision, supporting many physiological and visual functions in the eye. The physiological role of the accommodative system is to move aqueous humor, blood, nutrients, oxygen, carbon dioxide and other cells throughout the organ of vision. In addition, the accommodative system acts as a neuroreflex circuit that responds to optical information received through the cornea and lens to finely tune the focusing power throughout the visual range, and is essentially the "heart" of the visual organ.

[0089] Фиг. 1 изображает общую анатомию глаза, которая будет полезна описания настоящей заявки. Фиг. 2A-2E изображают форму глаза и IOP.[0089] FIG. 1 depicts the general anatomy of the eye, which will be useful in describing the present application. Fig. 2A-2E depict the eye shape and IOP.

[0090] Дополнительно биомеханика (в том числе биомеханика глаза), ее решающая роль в патофизиологии органа зрения, физиологической аккомодации в глазу, склеральной хирургии, решающая роль цилиарной мышцы во многих функциях органа зрения, включая аккомодацию и гидродинамику водянистой влаги (отток/приток, регуляция уровня pH и IOP) подробно описаны в заявке США № 15/942,513, тайваньской заявке № 108111355 и международной заявке № PCT/US18/25608, которые в полном объеме включены в настоящую заявку.[0090] Additionally, biomechanics (including biomechanics of the eye), its decisive role in the pathophysiology of the organ of vision, physiological accommodation in the eye, scleral surgery, the decisive role of the ciliary muscle in many functions of the organ of vision, including accommodation and hydrodynamics of aqueous humor (outflow/inflow, regulation of pH and IOP) are described in detail in US Application No. 15/942,513, Taiwan Application No. 108111355 and International Application No. PCT/US18/25608, which are incorporated herein in their entirety.

[0091] Заявка США № 15/942,513, тайваньская заявка № 108111355 и международная заявка № PCT/US18/25608 дополнительно описывают лазерное омоложение склеры (например, на фиг. 1A-1-1A-7 и в соответствующих их описаниях в заявке США № 15/942,513), роль ригидности глаза (в том числе, «жесткости» внешних глазных структур глаза, включающих в себя склеру и роговицу) в создании помех аккомодационному аппарату. Данные описания в полном объеме включены в настоящую заявку.[0091] US Application No. 15/942,513, Taiwan Application No. 108111355 and International Application No. PCT/US18/25608 further describe laser scleral rejuvenation (for example, in Fig. 1A-1-1A-7 and their corresponding descriptions in US Application No. 15/942,513), the role of eye rigidity (including the “stiffness” of the external ocular structures of the eye, including the sclera and cornea) in interfering with the accommodative apparatus. These descriptions are included in this application in their entirety.

[0092] Системы и способы по настоящему изобретению принимают в расчет сочетание метода заполнения порами и создания матриц пор в трех измерениях. Поры со специальными глубиной, размером и расположением в матричном 3D-каркасе ткани создают пластические свойства в матриксе ткани. Это влияет на биомеханические свойства ткани глаза, например, склеральной ткани, и делает ее более податливой. В матричном 3D-каркасе может быть создано множество пор в виде матричной структуры или сетки(ок). Возможна поддержка различных характеристик микропорации. Данные характеристики могут включать в себя объем, глубину, плотность и так далее.[0092] The systems and methods of the present invention take into account a combination of pore filling techniques and creating pore matrices in three dimensions. Pores with special depth, size and location in the 3D tissue matrix create plastic properties in the tissue matrix. This affects the biomechanical properties of ocular tissue, such as scleral tissue, and makes it more pliable. In a 3D matrix scaffold, multiple pores can be created in the form of a matrix structure or mesh(s). Various microporation characteristics can be supported. These characteristics may include volume, depth, density, and so on.

[0093] Следует отметить, что, хотя примеры в настоящей заявке описывают лечение склеральной ткани, система по изобретению может быть также выполнена для лечения других тканей глаза и других тканей.[0093] It should be noted that although the examples in this application describe the treatment of scleral tissue, the system of the invention can also be made to treat other ocular tissues and other tissues.

[0094] Фиг. 4, 5A и 5B изображают микропору и склеру и примеры ткани, подвергаемой лечению в форме микропорации.[0094] FIG. 4, 5A and 5B depict microporation and sclera and examples of tissue being treated in the form of microporation.

[0095] Фиг. 62-66 изображают примерную матрицу микровырезов, полученную с использованием систем и способов по настоящему изобретению в четырех наклонных квадрантах.[0095] FIG. 62-66 depict an exemplary microcut array produced using the systems and methods of the present invention in four oblique quadrants.

[0096] Фиг. 2G в заявке США № 15/942,513 дает примерное графическое представление восстановленной эластичности глаза, уменьшенных сил сопротивления склеры, увеличенных суммарных усилий цилиарного узла и восстановленной динамической аккомодации после лечения.[0096] FIG. 2G in US Application No. 15/942,513 provides an exemplary graphical representation of restored ocular elasticity, reduced scleral drag forces, increased total ciliary ganglion forces, and restored dynamic accommodation after treatment.

[0097] Форма матрицы (матричного массива) может быть составлена из множества размеров, величин, форм, геометрий, распределений и площадей. Форма матрицы может быть правильной или неправильной. В некоторых вариантах осуществления может быть выгодным создать круговую, тетраэдрическую или центрированную шестиугольную форму. Для создания центрированного шестиугольника в матрице следует образовать серию «пор» с конкретным составом, глубиной и расположением относительно других «пор» в матрице и ткани, расположенной в пространстве между порами в матрице. Для получения полного эффекта от матрицы в целом, по всем размерам круга или многоугольника необходима также значительная глубина (например, по меньшей мере, 85%) ткани. Матрица внутри ткани содержит круг или многоугольник. Центральный угол круга или многоугольника остается одним и тем же, независимо от множества точек внутри матрицы. Это является важным компонентом систем и способов по настоящему изобретению, поскольку они используют преимущество матрицы с кругом или многоугольником, который включает в себя особенные взаимное расположение и свойства узора пор в матрице или сетке.[0097] The shape of the matrix (matrix array) can be composed of a variety of sizes, quantities, shapes, geometries, distributions and areas. The matrix shape can be regular or irregular. In some embodiments, it may be advantageous to create a circular, tetrahedral, or centered hexagonal shape. To create a centered hexagon in the matrix, a series of “pores” must be formed with a specific composition, depth, and location relative to other “pores” in the matrix and the tissue located in the space between the pores in the matrix. To obtain the full effect of the matrix as a whole, across all dimensions of the circle or polygon, a significant depth (eg, at least 85%) of the tissue is also necessary. The matrix inside the fabric contains a circle or polygon. The central angle of a circle or polygon remains the same, regardless of the number of points within the matrix. This is an important component of the systems and methods of the present invention because they take advantage of a circular or polygonal matrix that includes the particular relationship and pattern properties of the pores in the matrix or grid.

[0098] Центральный угол круга или многоугольника является углом, стягиваемым в центре круга или многоугольника одной из его сторон. Независимо от числа сторон круга или многоугольника, центральный угол круга или многоугольника остается одним и тем же.[0098] The central angle of a circle or polygon is the angle subtended at the center of the circle or polygon by one of its sides. Regardless of the number of sides of a circle or polygon, the central angle of the circle or polygon remains the same.

[0099] Современные устройства-имплантаты в склере получают механический эффект при аккомодации. Никакие современные устройства или способы не учитывают влияния «пор» или образование матрицы пор с центрированным шестиугольником или кругом, или многоугольником в 3D ткани. Системы и способы по настоящему изобретению могут создавать матрицу пор в биологической ткани, чтобы допускать изменение биомеханических свойств самой ткани для оказания механического влияния на биологические функции глаза. В некоторых вариантах осуществления, главное требование к «порам» в матрице может быть круглая или многоугольная форма.[0099] Modern implant devices in the sclera receive a mechanical effect during accommodation. No current devices or methods take into account the influence of "pores" or the formation of a matrix of pores with a centered hexagon or circle or polygon in 3D tissue. The systems and methods of the present invention can create a matrix of pores in biological tissue to allow changes in the biomechanical properties of the tissue itself to exert a mechanical influence on the biological functions of the eye. In some embodiments, the primary requirement for the "pores" in the matrix may be circular or polygonal in shape.

[00100] Круг или многоугольник может по определению иметь любое число сторон, и площадь, периметр и размеры круга или многоугольника в 3 измерениях могут быть математически измерены. В случае правильного круга или многоугольника, центральный угол является углом, образованном в центре круга или многоугольника любыми двумя соседними вершинами круга или многоугольника. Если провести линии из любых двух соседних вершин к центру, то они составили бы центральный угол. Когда круг или многоугольник является правильным, все центральные углы равны. Не имеет значения, которая сторона выбрана. Все центральные углы будут составлять в сумме 360° (полный круг), так что величина центрального угла равна значению 360, деленному на число сторон. Или дается формулой:[00100] A circle or polygon can, by definition, have any number of sides, and the area, perimeter, and dimensions of the circle or polygon in 3 dimensions can be mathematically measured. In the case of a regular circle or polygon, the central angle is the angle formed at the center of the circle or polygon by any two adjacent vertices of the circle or polygon. If we draw lines from any two adjacent vertices to the center, they would form a central angle. When a circle or polygon is regular, all central angles are equal. It doesn't matter which side is chosen. All central angles will add up to 360° (a full circle), so the value of the central angle is equal to the value of 360 divided by the number of sides. Or given by the formula:

Центральный угол=360/n градусов, где n равно числу сторон.Central angle=360/n degrees, where n is equal to the number of sides.

[00101] Таким образом, величина центрального угол зависит только от числа сторон, а не от размера круга или многоугольника.[00101] Thus, the magnitude of the central angle depends only on the number of sides, and not on the size of the circle or polygon.

[00102] В контексте настоящей заявки, круги или многоугольники не ограничены «правильными» или «неправильными». Круги или многоугольники являются одной из большинства всеобъемлющих форм в геометрии. От простого треугольника до квадратов, прямоугольников, трапеций, двенадцатиугольников и фигур с большим числом сторон.[00102] In the context of the present application, circles or polygons are not limited to "regular" or "irregular". Circles or polygons are one of the most comprehensive shapes in geometry. From a simple triangle to squares, rectangles, trapezoids, dodecagons and shapes with many sides.

[00103] Дополнительные описания кругов или многоугольников (включая типы и свойства) описаны также, например, в заявке США № 15/942,513 и включены в настоящей заявке.[00103] Additional descriptions of circles or polygons (including types and properties) are also described, for example, in US application No. 15/942,513 and are included in this application.

[00104] Некоторые варианты осуществления в настоящей заявке демонстрируют множество кругов или многоугольников в матрице. Каждый может влиять на результат CT (когерентной томографии). Они могут содержать достаточно пор, чтобы делать возможным «центрированный шестиугольник». Очевидна возможность квадратной/ромбовидной формы. Для нее применима формула:[00104] Some embodiments in the present application demonstrate a plurality of circles or polygons in a matrix. Everyone can influence the result of CT (coherence tomography). They may contain enough pores to make a "centered hexagon" possible. The possibility of a square/diamond shape is obvious. The following formula applies to it:

, где: s является длиной любой стороны, , where: s is the length of any side,

которая упрощается до:which simplifies to:

, где: s является длиной любой стороны, , where: s is the length of any side,

[00105] «Пора», описываемая в настоящей заявке, может иметь специальные очертание, форму, строение и глубину. Пора проходит через 3-мерную ткань, сквозь которую могут проходить газы, жидкости или микроскопические частицы. Поры могут иметь любые размер, форму и могут быть расставлены с некоторым промежутком или могут быть мозаичными. Следует отметить, что, хотя некоторые примеры в настоящей заявке относятся к поре в форме микропоры, термин микропора не предназначен для ограничения и может применяться взаимозаменяемо с термином пора. «Поры», создаваемые по настоящей заявке, могут быть круговыми цилиндрами или цилиндрами квадратного сечения, чтобы препятствовать образованию рубцовой ткани.[00105] The "time" described in this application may have a special outline, shape, structure and depth. The pore passes through a 3-dimensional tissue through which gases, liquids or microscopic particles can pass. The pores can have any size, shape and can be spaced or mosaic. It should be noted that although some examples in this application refer to a pore in the form of a micropore, the term micropore is not intended to be limiting and may be used interchangeably with the term pore. The "pores" created herein may be circular cylinders or square cylinders to inhibit the formation of scar tissue.

[00106] Создание пор в матрице, изменяющей биомеханические свойства соединительной ткани, является характерным признаком настоящего изобретения. Создание различных размеров микропор, которые имеют любые размер, форму, расставлены с некоторым промежутком или размещены мозаично, также является характерным признаком настоящего изобретения.[00106] The creation of pores in the matrix, changing the biomechanical properties of the connective tissue, is a characteristic feature of the present invention. The creation of various sizes of micropores, which are of any size, shape, spaced or mosaic, is also a characteristic feature of the present invention.

[00107] «Матрицу пор» по настоящей заявке можно использовать для контроля заживления ран. В некоторых вариантах осуществления, она может включать в себя заполнение порами, чтобы препятствовать образованию рубцовой ткани.[00107] The "pore matrix" of the present application can be used to control wound healing. In some embodiments, this may include filling the pores to inhibit the formation of scar tissue.

[00108] В некоторых вариантах осуществления, поры могут иметь глубину, по меньшей мере, 5%-95% от глубины соединительной ткани и способствуют созданию планируемого изменения биомеханических свойств. Они могут иметь особое строение, расположение в матрице и, желательно, математически точные характеристики круга или многоугольника. В трехмерном (3D) пространстве, планируемое изменение во взаимном расположении пор в матрице или сетке является отличительной характеристикой настоящего изобретения (смотри, например, фиг. 1F(a)-1F(c) и соответствующие их описания в заявке США 15/942,513). Матрица или решетка может содержать 2-мерную (2D) решетку Браве, 3D решетку Браве или сетку, не являющаяся решеткой Браве.[00108] In some embodiments, the pores may have a depth of at least 5%-95% of the depth of the connective tissue and contribute to the creation of an intended change in biomechanical properties. They can have a special structure, location in the matrix and, preferably, mathematically precise characteristics of a circle or polygon. In three-dimensional (3D) space, a planned change in the relative arrangement of pores in a matrix or network is a distinctive characteristic of the present invention (see, for example, FIGS. 1F(a)-1F(c) and the corresponding descriptions thereof in US application 15/942,513). The matrix or lattice may comprise a 2-dimensional (2D) Bravais lattice, a 3D Bravais lattice, or a non-Bravais lattice mesh.

[00109] Фиг. 1B-1E в заявке США 15/942,513 изображает примерную матрицу пор. Матрицы пор в настоящей заявке являются базовым структурным блоком, из которого можно строить все непрерывные матрицы. Существует множество разных подходов к расположению пор на соединительной ткани в пространстве, в котором каждая точка будет иметь идентичную «атмосферу». То есть, каждая точка будет окружена таким же набором точек, как любая другая точка, и поэтому все точки будут неотличимыми друг от друга. «Матрицу пор» можно отличать по взаимосвязи между углами между сторонами «элементарной поры» и расстоянию между порами и «элементарной порой». «Элементарная пора» является «первой созданной порой» и, при повторении через регулярные интервалы в трех измерениях, будет формировать сетку матрицы, наблюдаемую на поверхности, по глубине ткани. «Параметр сетки» равен длине между двумя точками в углах поры. Каждый из различных параметров сетки обозначен буквами a, b и c. Если две стороны равны, например, в тетрагональной сетке, то длины двух параметров сетки обозначают a и c, при этом b опускают. Углы обозначаются греческими буквами α, β и γ таким образом, что угол с конкретной греческой буквой не опирается на ось с его эквивалентной латинской буквой. Например, α является углом, заключенным между осями b и c.[00109] FIG. 1B-1E in US application 15/942,513 depicts an exemplary pore matrix. The pore matrices in this application are the basic building block from which all continuous matrices can be built. There are many different approaches to arranging pores on connective tissue in a space in which each point will have an identical "atmosphere". That is, each point will be surrounded by the same set of points as any other point, and therefore all points will be indistinguishable from each other. The "pore matrix" can be distinguished by the relationship between the angles between the sides of the "unit pore" and the distance between the pores and the "unit pore". The "elementary pore" is the "first pore created" and, when repeated at regular intervals in three dimensions, will form the matrix grid observed at the surface throughout the depth of the tissue. The “grid parameter” is equal to the length between two points at the corners of the pore. Each of the different mesh parameters is labeled a, b, and c. If two sides are equal, for example in a tetragonal mesh, then the lengths of the two mesh parameters are denoted a and c, with b being omitted. Angles are designated by the Greek letters α, β, and γ such that an angle with a particular Greek letter does not rest on an axis with its equivalent Latin letter. For example, α is the angle subtended between the b and c axes.

[00110] Гексагональная структура сетки может иметь два угла, равный 90°, с другим углом (γ), равным 120°. С этой целью, две стороны, заключающие угол 120°, должны быть равными (a=b), а третья сторона (c) находится под углом 90° к другим сторонам и может иметь другую длину.[00110] The hexagonal mesh structure may have two angles equal to 90°, with another angle (γ) equal to 120°. For this purpose, the two sides containing the 120° angle must be equal (a=b), and the third side (c) is at an angle of 90° to the other sides and may have a different length.

[00111] Матрица задается как конкретное, повторяющееся расположение пор по всей целевой соединительной ткани, например, склере. Структура относится к внутреннему расположению пор, а не внешнему виду или поверхности матрицы. Однако, они не могут быть совершенно независимыми, так как внешний вид матрицы пор часто зависит от внутреннего расположения. Между каждой из пор в назначенной матрице может быть конкретное расстояние, чтобы соответствовать математическим характеристикам и свойствам круга или многоугольника. Созданные поры также могут иметь взаимосвязь с тканью, остающейся внутри матрицы, что изменяет биомеханические свойства матрицы.[00111] The matrix is defined as a specific, repeating arrangement of pores throughout the target connective tissue, such as the sclera. Structure refers to the internal arrangement of the pores rather than the appearance or surface of the matrix. However, they cannot be completely independent, since the appearance of the pore matrix often depends on the internal location. There may be a specific distance between each of the pores in the designated matrix to match the mathematical characteristics and properties of a circle or polygon. The created pores can also interact with the tissue remaining within the matrix, which changes the biomechanical properties of the matrix.

[00112] Пространственные взаимные расположения пор в матрице могут иметь геометрические и математические значения.[00112] The spatial relative positions of pores in the matrix can have geometric and mathematical meanings.

[00113] Объемная доля пор вместе с объемной плотностью или пространственной плотностью также может иметь биомеханическое, функциональное, физическое, геометрическое и математическое значения, как показано, по меньшей мере, на фиг. 98 и 99.[00113] Pore volume fraction, together with bulk density or spatial density, can also have biomechanical, functional, physical, geometric and mathematical meanings, as illustrated in at least FIG. 98 and 99.

[00114] В некоторых вариантах осуществления, система лазерной микропорации по настоящему изобретению может, в общем включать в себя, по меньшей мере, следующие параметры: 1) лазерное излучение с интегральной плотностью потока от, приблизительно, 1-3 мкДжоулей/см2 до, приблизительно, 2 Джоулей/см2; ≥15,0 Дж/см2 на ткани; ≥25,0 Дж/см2 на ткани; мощность лазера 0,1-2,5 Вт для расширения возможностей лечения, 2900 нм±200 нм; около максимума поглощения воды в среднем ИК диапазоне спектра; частота повторения и длительность лазерных импульсов может быть настраиваемой с использованием предварительно заданных сочетаний в диапазоне 100-1000 Гц и 50-225 мкс. Приведенный диапазон можно рассматривать как минимальный диапазон для ≥15,0 Дж/см2 на ткани; ≥25,0 Дж/см2 на ткани; для расширения возможностей лечения; 2) облучение с использованием одного или более лазерных импульсов или последовательности импульсов, имеющих длительность от, приблизительно, 1 нс до, приблизительно, 20 мкс. Некоторые варианты осуществления могут, в принципе, иметь мощность до 50 Вт; 3) предпочтительный диапазон зоны теплового повреждения (TDZ) может быть меньше 20 мкм в некоторых вариантах осуществления или 20-50 мкм в некоторых вариантах осуществления; 4) возможно также включение параметров ширины импульса от 10мкм до 600 мкм.[00114] In some embodiments, the laser microporation system of the present invention may generally include at least the following parameters: 1) laser radiation with an integrated fluence of from about 1-3 μJoules/cm 2 to, approximately 2 Joules/ cm2 ; ≥15.0 J/cm 2 on tissue; ≥25.0 J/ cm2 on tissue; laser power 0.1-2.5 W to expand treatment options, 2900 nm±200 nm; near the maximum absorption of water in the mid-IR range of the spectrum; The repetition rate and duration of the laser pulses can be adjusted using preset combinations in the range of 100-1000 Hz and 50-225 µs. The range given can be considered a minimum range for ≥15.0 J/cm 2 on tissue; ≥25.0 J/ cm2 on tissue; to expand treatment options; 2) irradiation using one or more laser pulses or a sequence of pulses having a duration of from about 1 ns to about 20 μs. Some embodiments can, in principle, have a power of up to 50 W; 3) the preferred thermal damage zone (TDZ) range may be less than 20 µm in some embodiments or 20-50 µm in some embodiments; 4) it is also possible to include pulse width parameters from 10 µm to 600 µm.

[00115] Энергия в импульсе 1-3 микроДжоулей может обеспечиваться фемтосекундными лазерами и пикосекундными лазерами с высокими частотами повторения импульсов, например, от 500 Гц (Zeiss) до нескольких килогерц (Optimedica). Преимуществами фемтосекундных лазеров и пикосекундных лазеров являются небольшие размеры пятен (например, 20 микрометров и до 50 микрометров), и плотности энергии являются высокими для снижения до минимума теплового повреждения окружающих тканей. Все вышеизложенное может приводить к эффективному омоложению склеры. В некоторых вариантах осуществления, лазеры могут образовать поры, по существу, круглой и конической формы в склере с глубиной вплоть до перфорации склеры и тепловым повреждением от, приблизительно, 25 мкм до, приблизительно, 90 мкм. Глубина пор может регулироваться энергией импульса и числом импульсов. Диаметр пор может изменяться артефактами движения и/или дефокусировкой. Тепловое повреждение может быть связано с числом импульсов. Энергию импульса можно повышать, что может приводить к уменьшению числа импульсов и, в связи с этим, к дополнительному уменьшению теплового повреждения. Повышение энергии импульса может также сокращать время облучения. Примерная конструкция описанной лазерной системы может обеспечить совокупность параметров лазера, оптимизированную для уменьшения зоны теплового повреждения, при сохранении времени облучения и обеспечении, тем самым, высокой скорости для оптимизации времени лечения, и технологическую карту, представляющую взаимосвязь между зоной теплового повреждения и импульсом (смотри, например, фиг. 1E-2 и фиг. 1G-1-1G-4 и соответствующие их описания в заявке США 15/942,513).[00115] Pulse energy of 1-3 microjoules can be provided by femtosecond lasers and picosecond lasers with high pulse repetition rates, for example, from 500 Hz (Zeiss) to several kilohertz (Optimedica). The advantages of femtosecond lasers and picosecond lasers are small spot sizes (eg, 20 micrometers and up to 50 micrometers) and energy densities are high to minimize thermal damage to surrounding tissue. All of the above can lead to effective rejuvenation of the sclera. In some embodiments, lasers can create substantially circular and conical-shaped pores in the sclera with a depth of up to perforation of the sclera and thermal damage from about 25 μm to about 90 μm. The pore depth can be controlled by the pulse energy and the number of pulses. Pore diameter can be altered by motion artifacts and/or defocus. Thermal damage may be related to the number of pulses. The pulse energy can be increased, which can lead to a reduction in the number of pulses and, therefore, to a further reduction in thermal damage. Increasing the pulse energy can also reduce irradiation time. An exemplary design of the described laser system may provide a combination of laser parameters optimized to reduce the thermal damage zone while maintaining treatment time and thereby providing high speed for optimizing treatment time, and a flow chart representing the relationship between the thermal damage zone and the pulse (see for example, Fig. 1E-2 and Fig. 1G-1-1G-4 and their corresponding descriptions in US application 15/942,513).

[00116] В некоторых вариантах осуществления, длительность импульса и ширину импульса можно изменять по данным адаптивной OCT, с уменьшением до точной настройки на целевую предварительно заданную глубину.[00116] In some embodiments, the pulse duration and pulse width can be changed according to the adaptive OCT data, reducing to fine tuning to a target preset depth.

[00117] Наносекундные лазеры для микропорации или микротуннелирования, в некоторых вариантах осуществления, могут включать в себя следующие технические характеристики: длины волн в УФ-видимой-коротковолновой инфракрасной областях, обычно, 350-355 нм; 520-532 нм; 1030-1064 нм; длительности импульсов 0,1-500 наносекунд, с пассивной (или активной модуляцией добротности); частоты повторения импульсов от 10 Гц до 100 кГц; пиковые энергии 0,01-10 миллиДжоулей; максимальные пиковые мощности свыше 10 Мегаватт; пучок, распространяющийся свободно или по волокну.[00117] Nanosecond lasers for microporation or microtunneling, in some embodiments, may include the following specifications: wavelengths in the UV-visible-short-wave infrared regions, typically 350-355 nm; 520-532 nm; 1030-1064 nm; pulse duration 0.1-500 nanoseconds, with passive (or active Q-switching); pulse repetition rates from 10 Hz to 100 kHz; peak energies 0.01-10 milliJoules; maximum peak powers over 10 Megawatts; a beam propagating freely or along a fiber.

[00118] Омоложение склеры можно выполнять с использованием фемтосекундных или пикосекундных лазеров и эрбиевого лазера на иттрий-алюминиевом гранате (Er:YAG-лазера). Другие предпочтительные варианты осуществления могут включать в себя параметры энергии лазера, идеально подходящие для 2,94-мкм Er:YAG-лазера, или другие возможности лазера с предпочтительной энергией Er:YAG-лазера, или другие лазеры с разными длинами волн с высоким поглощением водой.[00118] Scleral rejuvenation can be performed using femtosecond or picosecond lasers and the erbium yttrium aluminum garnet (Er:YAG) laser. Other preferred embodiments may include laser energy parameters ideally suited for the 2.94 μm Er:YAG laser, or other laser capabilities with preferred Er:YAG laser energies, or other lasers with different wavelengths with high water absorption .

[00119] Энергии в миллиДжоулях и плотности энергии для разных размеров/форм пятен/пор могут включать в себя:[00119] MilliJoule energies and energy densities for different spot/pore sizes/shapes may include:

[00120] Размер пятна 50 микрометров: a) 0,5 мДжоулей в импульсе составляют 25 Джоулей/см2; b) 1,0 мДжоулей в импульсе составляет 50 Джоулей/см2 (возможно, с Er:YAG-лазером); 3) 2,0 мДжоулей в импульсе составляют 100 Джоулей/см2.[00120] A spot size of 50 micrometers: a) 0.5 mJoules per pulse is 25 Joules/cm 2 ; b) 1.0 mJoules per pulse is 50 Joules/ cm2 (possibly with an Er:YAG laser); 3) 2.0 mJoules per pulse is 100 Joules/ cm2 .

[00121] Размер пятна 100 микрометров (все данные характеристики возможны с Er:YAG-лазером): a) 2,0 мДжоулей в импульсе составляют 25 Джоулей/см2; b) 5,0 мДжоулей в импульсе составляют 62,5 Джоулей/см2; c) 9,0 мДжоулей в импульсе составляют 112,5 Джоулей/см2.[00121] Spot size 100 micrometers (all these characteristics are possible with an Er:YAG laser): a) 2.0 mJoules per pulse is 25 Joules/cm 2 ; b) 5.0 mJoules per pulse is 62.5 Joules/ cm2 ; c) 9.0 mJoules per pulse is 112.5 Joules/cm 2 .

[00122] Размер пятна 200 микрометров: a) 2,0 мДжоулей в импульсе составляют 6,8 Джоулей/см2; b) 9,0 мДжоулей в импульсе составляют 28,6 Джоулей/см2; c) 20,0 мДжоулей в импульсе составляют 63,7 Джоулей/см2.[00122] A spot size of 200 micrometers: a) 2.0 mJoules per pulse is 6.8 Joules/cm 2 ; b) 9.0 mJoules per pulse is 28.6 Joules/ cm2 ; c) 20.0 mJoules per pulse is 63.7 Joules/cm 2 .

[00123] Размер пятна 300 микрометров: a) 9,0 мДжоулей в импульсе составляют 12,8 Джоулей/см2, возможно с Er:YAG-лазером; b) 20,0 мДжоулей в импульсе составляют 28 Джоулей/см2, возможно с лазером DPM-25/30/40/X; c) 30,0 мДжоулей в импульсе составляют 42,8 Джоулей/см2; d) 40,0 мДжоулей в импульсе составляют 57 Джоулей/см2; e) 50,0 мДжоулей в импульсе составляют 71 Джоулей/см2.[00123] 300 micrometer spot size: a) 9.0 mJoules per pulse is 12.8 Joules/cm 2 possible with an Er:YAG laser; b) 20.0 mJoules per pulse is 28 Joules/ cm2 , possible with a DPM-25/30/40/X laser; c) 30.0 mJoules per pulse is 42.8 Joules/ cm2 ; d) 40.0 mJoules per pulse is 57 Joules/ cm2 ; e) 50.0 mJoules per pulse is 71 Joules/cm 2 .

[00124] Размер пятна 400 микрометров: a) 20 мДжоулей в импульсе составляют 16 Джоулей/см2, с лазером DPM-25/30/40/50/X; b) 30 мДжоулей в импульсе составляют 24 Джоулей/см2; c) 40 мДжоулей в импульсе составляют 32 Джоулей/см2; d) 50 мДжоулей в импульсе составляют 40 Джоулей/см2.[00124] 400 micrometer spot size: a) 20 mJoules per pulse is 16 Joules/ cm2 , with DPM-25/30/40/50/X laser; b) 30 mJoules per pulse is 24 Joules/ cm2 ; c) 40 mJoules per pulse is 32 Joules/ cm2 ; d) 50 mJoules per pulse is 40 Joules/ cm2 .

[00125] Следует отметить, что возможны также круглые или квадратные поры или поры другой формы. Смотри, например, фиг. 105, 106, 107 и 108. Данные поры, пересекающие 3-мерные соединительные ткани на специальную требуемую глубину, могут давать, в результате, множество цилиндров с множеством форм, включая, но без ограничения, круговые цилиндры, цилиндры квадратного сечения, цилиндры многоугольного сечения или цилиндрами с конически изменяющимся сечением. Имеются сведения, которые доказывают, что возможности по глубине проникания, распространению, дифференциации и миграции пор зависят от размера, формы и геометрии пор каркаса. Поскольку как вязкоэластичность, так и проницаемость зависят от пористости, ориентации, размера, распределения и взаимной связности пор, то существуют некоторые размеры пор, которые могут быть более совершенными, чем другие размеры, в зависимости от клинической цели формирования пор. Система обладает возможностью гибко изменять оптическую схему для получения множества параметров пор и матриц. Дополнительно, нижние части пор могут иметь коническую или плоскую нижние поверхности в зависимости от оптической схемы. Дополнительные стороны пор могут формировать разные формы (например, цилиндры или конусы) в зависимости от оптической схемы. В некоторых вариантах осуществления, как показано, по меньшей мере, на фиг. 86 и 87, система может использовать дифракционные делители пучка (DBS), чтобы изменять форму и размер пучка, следовательно, поры.[00125] It should be noted that round or square pores or other pore shapes are also possible. See, for example, FIG. 105, 106, 107 and 108. These pores intersecting 3-dimensional connective tissues to a specific desired depth can result in a plurality of cylinders with a variety of shapes, including, but not limited to, circular cylinders, square cylinders, polygonal cylinders or cylinders with a conically varying cross-section. There is evidence that proves that the capabilities for penetration depth, distribution, differentiation and migration of pores depend on the size, shape and geometry of the pores of the framework. Since both viscoelasticity and permeability depend on the porosity, orientation, size, distribution and interconnectivity of the pores, there are some pore sizes that may be superior to other sizes, depending on the clinical purpose of pore formation. The system has the ability to flexibly change the optical design to obtain a variety of pore and matrix parameters. Additionally, the pore bottoms may have conical or flat bottom surfaces depending on the optical design. The additional sides of the pores can form different shapes (e.g., cylinders or cones) depending on the optical design. In some embodiments, as shown in at least FIG. 86 and 87, the system can use diffractive beam splitters (DBS) to change the shape and size of the beam, hence the pores.

[00126] В случае с фемто- и пикосекундными лазерами, некоторые доступные длины волн включают в себя ИК длину волны 1030 нм; зеленую длину волны 512 нм и УФ длину волны 343 нм. Пиковые энергии могут изменяться от нескольких наноДжоулей (с мегагерцовой частотой повторения импульсов) до 5-50 микроДжоулей и вплоть до нескольких сотен микроДжоулей в пикосекундной области. Фемтосекундные лазеры имеют длительность импульсов 100-900 фемтосекунд; пиковые энергии от нескольких наноДжоулей до нескольких сотен микроДжоулей, частоты повторения импульсов от 500 Гц до нескольких Мегагерц (можно применить лазер Ziemer LOV Z; Ziemer AG, Швейцария: с пиковыми энергиями, равными нескольким наноДжоулям и частотой повторения импульсов свыше 5 МГц, с очень высоким качеством/плотностью пучка, фокусирующегося в небольшое пятно с размером 50 микрометров и меньше).[00126] In the case of femto- and picosecond lasers, some available wavelengths include IR wavelength 1030 nm; green wavelength 512 nm and UV wavelength 343 nm. Peak energies can vary from a few nanoJoules (at megahertz pulse repetition rate) to 5-50 microJoules and up to several hundred microJoules in the picosecond region. Femtosecond lasers have pulse durations of 100–900 femtoseconds; peak energies from several nanoJoules to several hundred microJoules, pulse repetition rates from 500 Hz to several Megahertz (the Ziemer LOV Z laser can be used; Ziemer AG, Switzerland: with peak energies equal to several nanoJoules and pulse repetition rates above 5 MHz, with very high quality/density of the beam, focusing into a small spot with a size of 50 micrometers or less).

[00127] Лучшие фемтосекундные лазеры имеют такое высокое качество пучка, что, в некоторых вариантах осуществления, посредством фемтосекундных лазеров можно обеспечивать микротуннелирование склеры в виде микропор, с использованием эрбиевых лазеров.[00127] The best femtosecond lasers have such high beam quality that, in some embodiments, femtosecond lasers can microtunnel the sclera into micropores using erbium lasers.

[00128] В контексте настоящей заявке, ядерные поры можно определить как отверстия в оболочке ядра, с диаметром около 10 нм, через которые должны проходить молекулы (например, ядерных белков, синтезируемых в цитоплазме) и РНК (смотри, например, фиг. 1H и его соответствующие описания в заявке США 15/942,513). Поры образуются крупным белковым скоплением. Перфорации в ядерной мембране могут допускать протекание выбранных материалов внутрь и наружу.[00128] In the context of the present application, nuclear pores can be defined as holes in the nuclear envelope, with a diameter of about 10 nm, through which molecules (for example, nuclear proteins synthesized in the cytoplasm) and RNA must pass (see, for example, Fig. 1H and its corresponding descriptions in US application 15/942,513). The pores are formed by large protein accumulations. Perforations in the nuclear membrane can allow selected materials to flow in and out.

[00129] Формула для пористости в биологической ткани может быть задана в виде: X(Xa, t)=qT”(X”,t)=x*+u”(X”,t), где qT” является непрерывно-дифференцируемым, обратимым отображением от 0 до a, и u” является cY-составляющей смещения. Градиент обратимого отображения для a-составляющей (F”) и ее Якобиан(Jacobian) (J”) может быть задан в виде J”=detF”, где J” должен быть строго положительным, чтобы препятствовать взаимному проникновению каждого континуума. Правый тензор Коши-Грина V и его обратное преобразование, тензор деформации Пиола B для твердой составляющей могут быть заданы в виде V= , B= , где верхний индекс t означает транспозицию.[00129] The formula for porosity in biological tissue can be given as: X(Xa, t)=qT”(X”,t)=x*+u”(X”,t), where qT” is continuously differentiable , an invertible mapping from 0 to a, and u” is the cY component of the displacement. The invertible mapping gradient for the a-component (F”) and its Jacobian (J”) can be specified as J”=detF”, where J” must be strictly positive to prevent each continuum from interpenetrating. The right Cauchy-Green tensor V and its inverse transformation, the Piol strain tensor B for the solid component can be given as V= , B= , where the superscript t denotes transposition.

[00130] Современные теоретические и экспериментальные данные предполагают, что создание или поддерживание пор в соединительной ткани решает три важные задачи. Во-первых, транспорт питательных веществ в клетки в матриксе соединительной ткани. В-вторых, унос клеточных отходов. В-третьих, тканевая жидкость прилагает усилие к стенке склеры или внешней оболочке глаза, при этом усилие является достаточно большим, чтобы его ощущали клетки. Полагают, что этот процесс является основным механизмом механотрансдукции в соединительной ткани, то тем, как оболочка глаза воспринимает механическую нагрузку, которой она подвергается, и реагирует на повышение внутриглазного давления. Понимание глазной механотрансдукции имеет принципиальное значение для понимания того, как лечить внутриглазную гипертензию, глаукому и миопию. Кроме того, пористость или пространственная плотность материала или ткани изменяет ее физические и биомеханические свойства, например, пластичность, эластичность, усилие сдвига, напряжение, растяжение, капиллярную утечку жидкости, деформацию и изменение формы). Поскольку цилиарные мышцы аккомодации являются главными агонистами усилий как в динамике сил, так и в гидродинамике в глазу, то биомеханика внешней оболочки глаза имеет решающее значение для того, чтобы поддерживать или сдерживать создание усилий для необходимых функций органа зрения, включая, но без ограничения, восстановление тканей, механику аккомодации, регуляцию внутриглазного давления и гидродинамику внутри глаза. Поскольку прогрессирующий возрастной кросслинкинг влияет на биомеханическую жесткость или амортизирующие свойства соединительных тканей глаза, то фактор регулирования пористости или объемной плотности состарившихся тканей глаза может обеспечить органичное решение восстановления или омоложения динамических функций внутри глаза, без применения имплантируемых устройств устройства или лекарств. Изменение биомеханических свойств ткани посредством микропорации может также улучшить биомеханический отклик тканей на нагрузку и омолодить ткани.[00130] Current theoretical and experimental data suggest that creating or maintaining pores in connective tissue accomplishes three important goals. First, the transport of nutrients into cells in the connective tissue matrix. Secondly, the removal of cellular waste. Third, the tissue fluid exerts a force on the wall of the sclera, or the outer layer of the eye, and the force is large enough to be felt by the cells. It is believed that this process is the main mechanism of mechanotransduction in connective tissue, the way the membrane of the eye perceives the mechanical load to which it is exposed and responds to an increase in intraocular pressure. Understanding ocular mechanotransduction is fundamental to understanding how to treat ocular hypertension, glaucoma, and myopia. In addition, the porosity or spatial density of a material or tissue changes its physical and biomechanical properties, such as ductility, elasticity, shear force, tension, stretch, capillary leakage, deformation and shape change). Because the ciliary muscles of accommodation are the primary force agonists in both force and fluid dynamics in the eye, the biomechanics of the ocular outer layer is critical in order to support or inhibit the generation of forces for essential ocular functions, including, but not limited to, restoration. tissues, mechanics of accommodation, regulation of intraocular pressure and hydrodynamics within the eye. Since progressive age-related crosslinking affects the biomechanical stiffness or shock-absorbing properties of the connective tissues of the eye, controlling the porosity or volumetric density of aged ocular tissues may provide an organic solution to restore or rejuvenate the dynamic functions within the eye, without the use of implantable devices or drugs. Changing the biomechanical properties of tissue through microporation can also improve the biomechanical response of tissues to stress and rejuvenate the tissues.

[00131] Вывод физических свойств пористой среды (например, гидравлической проводимости, теплопроводности, кривой задержания воды) из параметров, описывающих структуру среды, (например, пористости, распределения размеров пор, удельной площади поверхности, объемной плотности или пространственной плотности пор) остается проблемой для ученых в случае с мягкими тканями или пористостями костной ткани и их проницаемости. Система может включать в себя способность использовать несколько узоров, импульсов (смотри, например, фиг. 109, 110 и 111), мозаик, форм (не обязательно ограниченных круглой, прямоугольной, квадратной) и размеров как отдельных микропор, так и матриц из множества пор. Глубина поры проявляет тенденцию к увеличению с увеличением энергии, и ширина поры изменяется не с подведением нескольких импульсов, но с использованием дифракционного делителя пучка (например, DBS) для получения заданных формы, размера и схемы пор. Для проверки предположения, что пористая среда имеет характеристику самоподобного масштабирования, фрактальные размерности различных признаков определили экспериментально in vitro для глазного яблока животных и человека и in vivo для человеческих глаз. Как показано на фиг. 112, 113, 114 и 115, упомянутые эмпирические данные представляют ожидаемое доказательство того, что повышение плотности или пространственной плотности (объемной плотности) пор усиливает биомеханические эффекты от пластичности, капиллярной утечки жидкости и деформации, что имеет следствием улучшение остроты зрения, объясняемой увеличением аккомодационных усилий.[00131] Inferring the physical properties of a porous medium (e.g., hydraulic conductivity, thermal conductivity, water retention curve) from parameters describing the structure of the medium (e.g., porosity, pore size distribution, specific surface area, bulk density, or spatial pore density) remains a challenge for scientists in the case of soft tissue or bone porosity and their permeability. The system may include the ability to utilize multiple patterns, pulses (see, for example, FIGS. 109, 110 and 111), mosaics, shapes (not necessarily limited to round, rectangular, square) and sizes of both individual micropores and arrays of multiple pores . The pore depth tends to increase with increasing energy, and the pore width is changed not by applying multiple pulses, but by using a diffraction beam splitter (eg, DBS) to obtain a given pore shape, size, and pattern. To test the assumption that porous media have a self-similar scaling characteristic, the fractal dimensions of various features were determined experimentally in vitro for the eyeball of animals and humans and in vivo for human eyes. As shown in FIG. 112, 113, 114 and 115, the mentioned empirical data provide the expected evidence that increasing the density or spatial density (volumetric density) of pores enhances the biomechanical effects of plasticity, capillary fluid leakage and deformation, resulting in improved visual acuity attributed to increased accommodative forces .

[00132] Система может содержать способность обеспечивать управление глубиной абляции и возможность предупреждения/управления, которая может надежно определять глубину абляции ткани и, в конецном счете, границу раздела между склерой и сосудистой оболочкой и эффективно предотвращать абляцию за склерой, пригодность системы с эргономической и клинической точки зрения, а также для применения врачом, высокую надежность и средства управления, гарантирующие безопасность пациента и воспроизводимость процедуры, возможность сканирования с увеличенным рабочим расстоянием для высокоскоростного выполнения процедуры.[00132] The system may include the ability to provide ablation depth control and warning/control capability that can reliably determine the depth of tissue ablation and ultimately the interface between the sclera and the choroid and effectively prevent ablation beyond the sclera, the system's ergonomic and clinical suitability point of view, as well as for use by the physician, high reliability and controls that guarantee patient safety and reproducibility of the procedure, the ability to scan with an increased working distance for high-speed execution of the procedure.

[00133] В некоторых вариантах осуществления, системы по настоящему изобретению могут использовать импульсный твердотельный 2,94-мкм Er:YAG-лазер с диодной накачкой (DPSS) и модуляцией добротности, совместно с ручным зондом, чтобы выполнять абляцию пор в склере для модификации пластичности области склеры, при лечении пресбиопии и других дисфункций глаза.[00133] In some embodiments, systems of the present invention may use a pulsed solid-state 2.94 μm diode-pumped Q-switched Er:YAG laser (DPSS) in conjunction with a hand-held probe to ablate pores in the sclera to modify plasticity scleral area, in the treatment of presbyopia and other eye dysfunctions.

[00134] АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ [00134] SYSTEM ARCHITECTURE

[00135] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью воздействия на ткань глаза, например, склеральную ткань, при этом врачу представляются изображение протокола лечения с дополненной реальностью, высокоразрешающее изображение глаза пациента, полученное видеокамерой, предполагаемые места лечения микропорами и картины лечения, размещенные вокруг лимба, обход сосудов и отслеживание движения глаза, причем все это представляется средствами графического пользовательского интерфейса (GUI) и искусственного интеллекта (ИИ), чтобы способствовать оптимальному лечению. Как показано на фиг. 61A, 61B, 50, 51, 51A и 63 и дополнительно описано далее, система может предлагать врачу возможность сдвигать место лечения на глазу пациента в изображении видеокамеры. Система может позволить врачу повернуть изображение лечебного воздействия и просмотреть изменение. Система может позволить врачу выбрать отдельные микропоры в картине лечения, которые нельзя формировать, исходя из наблюдаемого врачом изображения сосудистой структуры глаза пациента. После лечебного воздействия, система может представить врачу изображение, которое подтверждает целевую глубину микропор, также с возможностью наблюдения 2D и 3D изображения OCT (полученные методом оптической когерентной томографии), чтобы проверять правильность пор по каждому протоколу лечения. Затем система может предложить врачу возможность повторно обработать отдельные поры, при необходимости, на втором этапе лечебного воздействия. Система визуализации может собрать множество биометрических данных и затем реконструировать точную 3D модель реальной анатомии каждой матрицы лечебного действия, включающей в себя каждую микропорацию, с использованием OCT и технологии дополненной реальности (AR). Система может позволить врачу или пользователю точно визуализировать, где на поверхности и под поверхностью глаза находятся соответствующие анатомические структуры, сквозь целевую ткань, а также импульс по вызванным импульсом морфологическим изменениям ткани и внутри микропоры. Система видеокамеры может быть способна формировать точное высокоразрешающее изображение, которое точно измеряет и четко визуализирует 3D изображения целевых тканей матрицы микропор до и после лечебного воздействия. С использованием биометрических данных, измеренных по осям x, y и z, система может быть способна совмещать слои лечебного воздействия сценариев дополненной реальности для множества возможных лечебных воздействий. Такая мультимедийная платформа позволяет врачу принимать грамотные решения по лечению и вносить изменения с учетом индивидуальной анатомии каждого человека.[00135] In some embodiments, the laser system may be configured to target ocular tissue, such as scleral tissue, to present the physician with an augmented reality image of the treatment protocol, a high-resolution video camera image of the patient's eye, proposed micropore treatment sites, and pictures treatments placed around the limbus, vascular bypass and eye tracking, all presented through a graphical user interface (GUI) and artificial intelligence (AI) to facilitate optimal treatment. As shown in FIG. 61A, 61B, 50, 51, 51A and 63 and further described below, the system may offer the physician the ability to shift the treatment location on the patient's eye in the video camera view. The system can allow the physician to rotate the treatment image and view the change. The system may allow the physician to select individual micropores in the treatment pattern that cannot be formed based on the physician's observed image of the vascular structure of the patient's eye. After treatment, the system can provide the clinician with an image that confirms the target micropore depth, also with the ability to view 2D and 3D OCT images (obtained by optical coherence tomography) to verify the correct pores for each treatment protocol. The system can then offer the clinician the opportunity to re-treat individual pores, if necessary, in a second treatment step. The imaging system can collect multiple biometric data and then reconstruct an accurate 3D model of the actual anatomy of each treatment matrix, including each microporation, using OCT and augmented reality (AR) technology. The system can allow the clinician or user to accurately visualize where relevant anatomical structures are located on and below the surface of the eye, through the target tissue, as well as pulse-induced morphological changes in the tissue and within the micropore. The video camera system may be capable of generating an accurate, high-resolution image that accurately measures and clearly visualizes 3D images of the target tissue micropore matrix before and after treatment. Using biometric data measured along the x, y, and z axes, the system may be able to combine treatment layers of augmented reality scenarios for multiple possible treatment impacts. This multimedia platform allows the doctor to make informed treatment decisions and make changes taking into account the individual anatomy of each person.

[00136] Фиг. 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17 представляют примерные варианты осуществления лазерной системы по настоящему изобретению. В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, в которой система может создавать микропоры посредством нескольких импульсов лазерного излучения, чтобы ограничивать повреждение ткани, управлять конечной глубиной микропоры и сокращать время лечебного воздействия для каждой микропоры, исходя из вариаций толщины склеральной ткани.[00136] FIG. 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 and 17 represent exemplary embodiments of the laser system of the present invention. In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue, in which the system may create micropores through multiple pulses of laser light to limit tissue damage, control the final depth of the micropore, and reduce treatment time for each micropore based on thickness variations scleral tissue.

[00137] Фиг. 7 представляет примерную лазерную систему без зеркальной гальванометрической системы, 5-осевой головки и отдельного движения по оси Z. Фиг. 8 представляет примерную лазерную систему с управлением лазерной головкой без зеркальной гальванометрической системы, 5-осевой головкой и отдельным движением по оси Z. Фиг. 9 представляет примерную лазерную систему с подголовником, движением по оси Z лазерной головки. Фиг. 10 представляет примерную лазерную систему с гальванометрическими зеркалами, отдельным лазером видимого диапазона и оптическими волокнами системы контроля глубины методом OCT (волокнами системы OCT/DC), совмещенными на оси лечебного лазера, и системой врачебного наблюдения лечения. Фиг. 11 представляет примерную лазерную систему, которая сочетает систему OCT/DC и лазер видимого диапазона на одном волокне и совместно используемые промежуточные линзы с лечебным лазером и системой управления и отображения. Фиг. 12 представляет примерную лазерную систему, которая является, по существу, аналогичной системе на фиг. 11, но включает в себя линзу(объектив) с автофокусировкой (AF) и двухфункциональную cистему OCT. Фиг. 13 представляет примерную лазерную систему, которая является, по существу, аналогичной системе на фиг. 12, но не содержит зеркальной гальванометрической системы, 5-осевой головки и отдельного движения по оси Z. Фиг. 14 представляет примерную лазерную систему, которая является, по существу, аналогичной системе на фиг. 13, но не содержит гальванометрических зеркал, содержит 6-ю ось линзы с автофокусировкой. Фиг. 16 представляет примерную лазерную систему с OCT-системой управления, контролирующую глубину с помощью включенного в состав лазера видимого диапазона. Фиг. 15 и 17 представляют примерную лазерную систему с управлением системой биологической обратной связи (OCT и/или видеокамера).[00137] FIG. 7 shows an exemplary laser system without a mirror galvanometer system, a 5-axis head, and a separate Z-axis movement. FIG. 8 shows an exemplary laser system with laser head control without a mirror galvanometer system, a 5-axis head, and separate Z-axis movement. FIG. 9 shows an exemplary laser system with a headrest, Z-axis movement of the laser head. Fig. 10 shows an exemplary laser system with galvanometric mirrors, a separate visible laser and OCT depth control optical fibers (OCT/DC fibers) aligned on the axis of the treatment laser, and a physician monitoring system for treatment. Fig. 11 depicts an exemplary laser system that combines an OCT/DC system and a visible laser on a single fiber and shared intermediate lenses with a treatment laser and a control and display system. Fig. 12 shows an exemplary laser system that is substantially similar to the system in FIG. 11, but includes an autofocus (AF) lens and a dual-function OCT system. Fig. 13 depicts an exemplary laser system that is substantially similar to the system in FIG. 12, but does not include a mirror galvanometer system, a 5-axis head, or a separate Z-axis movement. FIG. 14 depicts an exemplary laser system that is substantially similar to the system in FIG. 13, but does not contain galvanometric mirrors, contains a 6th axis autofocus lens. Fig. 16 shows an exemplary laser system with an OCT control system that controls depth using an included visible laser. Fig. 15 and 17 represent an exemplary biofeedback (OCT and/or video camera) controlled laser system.

[00138] Как показано на фиг. 36, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя OCT-систему управления для сдвоенных подсистем OCT/DC и сканирующей OCT.[00138] As shown in FIG. 36, in some embodiments, the laser system may include an OCT control system for dual OCT/DC and scanning OCT subsystems.

[00139] Как показано на фиг. 37, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя OCT-систему управления, совмещенную с подсистемами визуализации OCT/DC и сканирующей OCT.[00139] As shown in FIG. 37, in some embodiments, the laser system may include an OCT control system combined with OCT/DC imaging and scanning OCT subsystems.

[00140] Как показано на фиг. 84, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя лазерную подсистему лазерного лечения в сочетании с оптоволоконной подсистемой OCT/DC. Данное сочетание может быть центральным компонентом устройства 5-осевого управления движением, которое перемещается для нацеливания лазерного пучка.[00140] As shown in FIG. 84, in some embodiments, the laser system may include a laser treatment laser subsystem in combination with a fiber optic OCT/DC subsystem. This combination can be the central component of a 5-axis motion control device that moves to target the laser beam.

[00141] Фиг. 77 и 80A-83 изображают примерную систему лазерного лечения, работающую по принципу внеосевого лечебного воздействия.[00141] FIG. 77 and 80A-83 depict an exemplary laser treatment system operating on an off-axis treatment principle.

[00142] Варианты осуществления и признаки лазерной системы дополнительно подробно описаны в заявке США № 15/942,513, тайваньской заявке № 108111355 и международной заявке № PCT/US18/25608, которые в полном объеме включены в настоящую заявку. Например, как показано на фиг. 6 заявки США № 15/942,513, лазерная система может включать в себя лазер, волокно для подведения лазерного излучения, систему управления лазером, систему контроля и систему управления пучком. В другом примере, на фиг. 7 заявки США № 15/942,513, лазерная система может также включать в себя подсистему контроля глубины, гальванометрические зеркала, видеокамеру (например, ПЗС-камеру или подходящую видеокамеру), микроскоп для визуального наблюдения, подсистему фокусировки и оптическую систему подведения пучка. Фиг. 7-1 заявки США № 15/942,513 изображает примерную лазерную систему, содержащую возможности осевой и внеосевой визуализацию, и подсистему измерения глубины. Другие примерные варианты осуществления включают в себя лазерную систему с дихроичной оптикой (на фиг. 3A заявки США № 15/942,513), лазерную систему с подсистемой слежения за движениями глаза, расположенной после гальванометрических зеркал (на фиг. 3A заявки США № 15/942,513).[00142] Embodiments and features of the laser system are further described in detail in US Application No. 15/942,513, Taiwan Application No. 108111355 and International Application No. PCT/US18/25608, which are incorporated herein in their entirety. For example, as shown in FIG. 6 of US Application No. 15/942,513, the laser system may include a laser, a laser fiber, a laser control system, a control system, and a beam control system. In another example, in FIG. 7 US Application No. 15/942,513, the laser system may also include a depth control subsystem, galvanometric mirrors, a video camera (for example, a CCD camera or a suitable video camera), a microscope for visual observation, a focusing subsystem, and an optical beam delivery system. Fig. 7-1 of US Application No. 15/942,513 depicts an exemplary laser system including on-axis and off-axis imaging capabilities and a depth sensing subsystem. Other exemplary embodiments include a laser system with dichroic optics (see Fig. 3A of US Application No. 15/942,513), a laser system with an eye tracking subsystem located after the galvanometric mirrors (see Fig. 3A of US Application No. 15/942,513) .

[00143] В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение может включать в себя способ проведения лечения путем микропорации для улучшения биомеханики. Способ может включать в себя этап генерации, лазером, терапевтического пучка по оси воздействия, не совмещенной со зрительной осью пациента, в процессе подповерхностного лазерного лечебного воздействия с целью создания упорядоченной совокупности микропор, которая улучшает биомеханику; этап управления, посредством контроллера электрически связанного с лазером, дозой терапевтического пучка для облучения целевой ткани; этап фокусировки, линзой, терапевтического пучок на целевую ткань; этап контроля, посредством автоматического внеосевого (лазерное лечение не совпадает со зрачком или линией взгляда) отслеживания и измерения подповерхностных анатомических структур и системой обхода, положения глаза для подведения терапевтического пучка; и при этом матричная структура микропор имеет, по меньшей мере, один из радиального узора(паттерна), спирального узора, филлотактического узора или асимметричного узора.[00143] In some embodiments, the present invention may include a method of providing microporation treatment to improve biomechanics. The method may include the step of generating, with a laser, a therapeutic beam along an axis of influence not aligned with the visual axis of the patient, in the process of subsurface laser therapeutic treatment in order to create an ordered set of micropores, which improves biomechanics; the step of controlling, by means of a controller electrically coupled with the laser, the dose of the therapeutic beam to irradiate the target tissue; stage of focusing, with a lens, a therapeutic beam on the target tissue; control stage, through automatic off-axis (laser treatment does not coincide with the pupil or line of sight) tracking and measurement of subsurface anatomical structures and a bypass system, the position of the eye for delivering the therapeutic beam; and wherein the micropore matrix structure has at least one of a radial pattern, a spiral pattern, a phyllotactic pattern, or an asymmetric pattern.

[00144] В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение может включать в себя систему лазерной хирургии и терапевтического лечения глаза, которая может обеспечивать процесс лазерной терапии глаза с целью частичного снятия напряжений и деформаций, который возникают с возрастом во все более ригидной склере путем придания эластичности склеральной ткани с помощью матрицы микропор, образованных лазером в склеральной ткани либо с промежутками, либо мозаикой. Система может способствовать изменениям биомеханических свойств склеры, уменьшать компрессию подсознательно реагирующей соединительной ткани, фасциальной ткани и биофизиологических структур глаза, а также восстанавливать нарушенные аккомодационную способность и гидродинамическую функцию глаза. Система может снижать напряжение и улучшать биомеханическую эластичность цилиарной мышцы, аккомодационного комплекса, отток водянистой влаги и ключевые физиологические анатомические функции, которые находятся прямо под склеральной тканью. На возрастной кросслинкинг, который вызывает повышение биомеханической жесткости, можно прямо или косвенно воздействовать посредством создания пор, расшивающих коллагеновые фибриллы в иерархической структуре тканей, с созданием более гибкой и эластичной соединительной ткани после лечения. Например, при применении микропорации для повышения биомеханической эластичности в склеральной ткани, можно обеспечить создание большего усилия, прилагаемого к хрусталику для выполнения аккомодационной функции. Фиг. 116 представляет примерную гистологию микропор. Гистологические срезы с окраской гематоксилином и эозином (H and E) (основными красителями тканей, применяемыми в гистологии) для групп с только лазерным лечением (L) и лазерным лечением плюс лечением коллагеном (L+C) в разные моменты времени показывают, что во всех глазах имели место инфильтрация воспаления и коагуляционный некроз (стрелки) через 1 месяц, и данные реакции проходили со временем. Через 9 месяцев ни клеток воспаления, ни некроза не наблюдалось, и склеральные микропоры были еще открытыми и заполняемыми фибробластами. Значок * обозначает склеральные микропоры. TN обозначает ткань теноновой капсулы. Исходное увеличение составляло 100 крат. Масштабный отрезок равен 200 мкм.[00144] In some embodiments, the present invention may include a laser eye surgery and therapeutic treatment system that can provide laser therapy to the eye to partially relieve the stress and strain that occurs in the increasingly stiff sclera with age by imparting elasticity to the sclera. tissue using a matrix of micropores formed by the laser in the scleral tissue, either at intervals or in mosaics. The system can promote changes in the biomechanical properties of the sclera, reduce compression of subconsciously reacting connective tissue, fascial tissue and biophysiological structures of the eye, as well as restore impaired accommodative ability and hydrodynamic function of the eye. The system can reduce tension and improve the biomechanical elasticity of the ciliary muscle, accommodative complex, aqueous humor outflow and key physiological anatomical functions that lie directly beneath the scleral tissue. Age-related cross-linking, which causes increased biomechanical stiffness, can be directly or indirectly affected by creating pores that unravel collagen fibrils in the hierarchical tissue structure, creating more flexible and elastic connective tissue after treatment. For example, by using microporation to increase biomechanical elasticity in scleral tissue, it is possible to create a greater force applied to the lens to perform its accommodative function. Fig. 116 represents an approximate histology of micropores. Histological sections stained with hematoxylin and eosin (H and E) (the main tissue stains used in histology) for the laser only (L) and laser plus collagen (L+C) groups at different time points show that in all eyes, inflammatory infiltration and coagulative necrosis (arrows) occurred after 1 month, and these reactions resolved over time. After 9 months, no inflammatory cells or necrosis were observed, and the scleral micropores were still open and filled with fibroblasts. The * denotes scleral micropores. TN stands for Tenon's capsule tissue. The original magnification was 100x. The scale bar is 200 µm.

[00145] В дальнейшем приведено подробное описание вариантов осуществления лазерной системы.[00145] In the following, a detailed description of embodiments of the laser system is provided.

[00146] Последовательность действий, производительность и безопасность [00146] Sequence, performance and safety

[00147] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 19 и 20, 21, 22, 23, 24 и 25, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани путем выполнения последовательности действий, которая может включать предварительно полученные данные пациента и операции вплоть до послелечебных контрольных изображений, полученных методом OCT, (OCT-изображений).[00147] In some embodiments, as shown in FIG. 19 and 20, 21, 22, 23, 24 and 25, the laser system may be configured to treat scleral tissue by performing a sequence of actions that may include pre-acquired patient and surgical data through post-treatment OCT control images (OCT -images).

[00148] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани путем выполнения индивидуально выбранной последовательности действий, чтобы сформировать множество микропор в нескольких квадрантах в обоих глазах. Фиг. 26, 19 и 20 и 27 представляют примерные процессы для формирования массива пор.[00148] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue by performing an individually selected sequence of actions to form multiple micropores in multiple quadrants in both eyes. Fig. 26, 19 and 20 and 27 represent exemplary processes for forming a pore array.

[00149] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 28 и 29, лазерная система может включать в себя архитектуру FPGA (матрицы логических элементов с эксплуатационным программированием), чтобы управлять временем критических процессов, процессов обеспечения безопасности и обработкой изображений/данных.[00149] In some embodiments, as shown in FIG. 28 and 29, the laser system may include an FPGA (Field Programmable Gate Array) architecture to control the timing of critical processes, safety processes, and image/data processing.

[00150] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя средство ввода плана предварительного лечения для сокращения продолжительности лечения, например, посредством создания файла ini.file для загрузки и настройки системы прежде, чем пациент врач с системой будут готовы начать лечение.[00150] In some embodiments, the laser system may include a facility for entering a pre-treatment plan to reduce the duration of treatment, for example, by creating an ini.file to load and configure the system before the patient and clinician with the system are ready to begin treatment.

[00151] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя средство приема данных ввода планирования лечения на основании множества источников, например, предыдущих медицинских карт пациентов, предыдущих протоколов лечения склеры, предпочтений врача, скорректированных оптимизаций лечения и сканированных изображений, полученных системой до лечения). Как показано на фиг. 28 и 29, получение системой сканированных изображений до лечения может включать в себя использование видеокамеры, отслеживание движения глаза, распознавание признаков, OCT-изображений с целью составления плана лечения или определения годности пациента для лечения склеры.[00151] In some embodiments, the laser system may include means for receiving treatment planning input data based on a variety of sources, for example, previous patient medical records, previous scleral treatment protocols, physician preferences, adjusted treatment optimizations, and scans acquired by the system prior to treatment). As shown in FIG. 28 and 29, the system's acquisition of pre-treatment scanned images may include the use of a video camera, eye tracking, feature recognition, OCT images for the purpose of developing a treatment plan or determining the patient's suitability for scleral treatment.

[00152] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя средство дистанционного лечения. В примере, управление системой может осуществляться врачом дистанционно, с присутствием на месте лечения подготовленного техника, посредством проведения дистанционного GUI-сеанса по интернет-соединению с использованием или без устройства Bluetooth. Врач находится удаленно и входит в систему через защищенное интернет-соединение с использованием виртуальной защищенной сети (VPN) и зашифрованного пароля. Контрольная(ые) видеокамера(ы) на лазерной головке, направленные на пациента, связаны видеосоединением с техником и врачом. Техник на месте лечения позиционирует пациента и устанавливает векорасширитель (смотри фиг. 136-138). Техник может ввести индивидуальный пароль от врача. Врач может выполнять все нормальные функции, но врачу может потребоваться предварительное включение лазерной функции. Техник на месте лечения выполняет нормальное включение и нажимает педаль по командам врача. Врач снабжен аварийным выключателем. В некоторых вариантах осуществления, техник на месте лечения может выполнять все лечение, и врач наблюдает изображения дистанционно.[00152] In some embodiments, the laser system may include a remote treatment agent. In an example, the system can be controlled by a physician remotely, with a trained technician present at the site of treatment, through a remote GUI session over an Internet connection with or without a Bluetooth device. The physician is located remotely and logs in via a secure Internet connection using a virtual secure network (VPN) and an encrypted password. The control video camera(s) on the laser head, aimed at the patient, are linked by video connection to the technician and physician. The site technician positions the patient and inserts the eyelid speculum (see Figs. 136-138). The technician can enter an individual password from the doctor. The clinician can perform all normal functions, but the clinician may need to turn on the laser feature first. The technician at the treatment site performs normal activation and presses the pedal according to the doctor's commands. The doctor is equipped with an emergency switch. In some embodiments, a technician at the treatment site may perform all of the treatment and the physician views the images remotely.

[00153] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя средство для дистанционного контроля работы системы, передачи файлов данных, передачи файлов протоколов, загрузки нового программного обеспечения, загрузки в главную систему важнейших протоколов лечения, проведения дистанционных обслуживания и калибровок. В некоторых вариантах осуществления, данные функции могут выполняться с поддержкой на месте лечения или без нее и с использованием электронного интерфейса со службами вне места лечения.[00153] In some embodiments, the laser system may include means for remotely monitoring system operation, transferring data files, transferring protocol files, downloading new software, uploading critical treatment protocols to the host system, performing remote maintenance, and calibrations. In some embodiments, these functions may be performed with or without on-site support and through an electronic interface with off-site services.

[00154] OCT/Контроль глубины (DC) [00154] OCT/Depth Control (DC)

[00155] Фиг. 30, 6 и 18 представляют примерный способ работы вариантов осуществления лазерной системы с управлением на основе биологической обратной связи.[00155] FIG. 30, 6 and 18 represent an exemplary method of operation of embodiments of a laser system with biofeedback control.

[00156] В некоторых вариантах осуществления, система может использовать единственный стационарный пучок от системы OCT для контроля глубины, которая коллинеарна с лечебным лазером.[00156] In some embodiments, the system may use a single stationary beam from the OCT system to control depth that is collinear with the treatment laser.

[00157] В некоторых вариантах осуществления, глубину микропоры можно оценить с использованием измерений методом OCT между импульсами, чтобы определить текущую глубину на основании определения поверхности на дне каждой микропоры и нижней поверхности склеры. Возможно также определение верхней поверхности склеры и ее использование при определении глубины поры. При необходимости, выполняется изменение глубины последнего импульса и остаточной толщины склеры и, затем, определение оптимальной длины (длительности) импульса для следующего импульса. Вышеописанное может выполняться автоматически и в реальном времени.[00157] In some embodiments, the depth of a micropore can be estimated using inter-pulse OCT measurements to determine the current depth based on determining the surface at the bottom of each micropore and the undersurface of the sclera. It is also possible to determine the upper surface of the sclera and use it to determine the pore depth. If necessary, the depth of the last pulse and the residual thickness of the sclera are changed and, then, the optimal pulse length (duration) for the next pulse is determined. The above can be done automatically and in real time.

[00158] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 27, процесс адаптивной регулировки глубины может формировать первоначальные длительные импульсы, которые можно использовать для сокращения общего числа импульсов и суммарного времени, необходимого для выполнения микропоры до целевого размера глубины, и снижения вероятности перемещения глаза пациента во время выполнения одной микропоры. Укороченные импульсы можно использовать для обеспечения «наводки» системы на целевую глубину целевой микропоры.[00158] In some embodiments, as shown in FIG. 27, the adaptive depth adjustment process may generate initial long pulses that can be used to reduce the total number of pulses and the total time required to perform a micropore to a target depth size and reduce the likelihood of the patient's eye moving during the execution of a single micropore. Shortened pulses can be used to ensure that the system is “guided” to the target depth of the target micropore.

[00159] Процесс, показанный на фиг. 27 может включать в себя условие для случая, когда считанные данные OCT оказываются меньше ожидаемых, что указывает на перемещение глаза во время создания поры. Данный процесс повторяется для каждого импульса, чтобы вычислить оптимальную ширину следующего импульса. В некоторых вариантах осуществления, глубину поры можно сравнивать с ожидаемым диапазоном значений, и, если глубина оказывается значительно меньше ожидаемой, то это может указывать, что глаз переместился, или система переместилась или поколебалась, что изменило наводку лазера. Система может быстро представить показание перемещения глаза до того, как начинается следующий импульс, с обеспечением показателя безопасности и формированием ошибки, передаваемой в системный контроллер. Если перемещение является небольшим, то процесс абляции для следующей поры можно продолжить, но, если перемещение определяется досточно большим, чтобы считаться значимым, то процесс формирования поры может быть прекращен или приостановлен на время, пока система слежения за движениями глаза не переустановит наводку лазера, чтобы безопасно продолжить процесс формирования поры. В некоторых вариантах осуществления, система может быть способна совмещать каждый импульс каждой поры, чтобы снова начинать микропорацию в правильной поровой ячейке после того, как повторно начинается лечебное воздействие.[00159] The process shown in FIG. 27 may include a condition for the case where the OCT readout is less than expected, indicating movement of the eye during pore creation. This process is repeated for each pulse to calculate the optimal width for the next pulse. In some embodiments, the pore depth can be compared to an expected range of values, and if the depth is significantly less than expected, it may indicate that the eye has moved, or the system has moved or wobbled, changing the laser alignment. The system can quickly provide an indication of eye movement before the next pulse begins, providing a safety indicator and generating an error transmitted to the system controller. If the movement is small, then the ablation process for the next pore can be continued, but if the movement is determined to be large enough to be considered significant, then the pore formation process can be stopped or suspended until the eye tracking system resets the laser alignment to It is safe to continue the pore formation process. In some embodiments, the system may be capable of combining each pulse of each pore to begin microporation again in the correct pore cell after treatment is re-initiated.

[00160] Как показано на фиг. 16, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, с применением OCT-системы управления с контролем глубины, содержащей лазер видимого диапазона (называемый также пилотным пучком).[00160] As shown in FIG. 16, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue using a depth controlled OCT control system containing a visible laser (also referred to as a pilot beam).

[00161] Как показано на фиг. 31, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, при наличии единственного сканирующего зеркала, которое совмещает пучок OCT, которым сканируют по поверхности глаза, чтобы обеспечить изображение микропор в любой точке во время лечения.[00161] As shown in FIG. 31, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue by having a single scanning mirror that aligns the OCT beam that is scanned across the ocular surface to provide imaging of micropores at any point during treatment.

[00162] В некоторых вариантах осуществления, система может использовать единственный стационарный пучок из системы OCT для контроля глубины, который является коллинеарным с лечебным лазером.[00162] In some embodiments, the system may use a single stationary beam from the OCT depth control system that is colinear with the treatment laser.

[00163] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 109, можно показать, что глубина поры пропорциональна суммарной энергии лазера, независимо от числа импульсов, используемых для получения глубины поры.[00163] In some embodiments, as shown in FIG. 109, it can be shown that the pore depth is proportional to the total laser energy, regardless of the number of pulses used to obtain the pore depth.

[00164] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 110 и 111, можно показать, что на диаметр поры не влияет сколько-нибудь значительно число импульсов, используемых для получения глубины поры.[00164] In some embodiments, as shown in FIG. 110 and 111, it can be shown that the pore diameter is not affected to any significant extent by the number of pulses used to obtain the pore depth.

[00165] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 32, система (например, показанная, по меньшей мере, на фиг. 7, 8, 17 и 30) может включать в себя возможность оптимизации параметров импульсов, чтобы обеспечить глубину оптического импульса между импульсами, допускающую расчет объема удаления ткани на один импульс для предварительного планирования и достижения целевой конечной глубины и удаления объема. Система может совмещать пучки OCT и лазера в одном пучке, что допускает наблюдение отдельной микропоры вместе с контролем глубины. Система может включать в себя возможность использования сигналов DC системы OCT, чтобы определять положение фокусировки лечебного лазера с целью получения оптимальных характеристик микропоры. Система может включать в себя систему OCT, которая коллинеарна с абляционным лазером и служит для идентификации границы раздела воздуха со склерой пациента. Лечебный лазер может быть настроен на ту же фокальную точку на оси Z, что и лазер OCT. На этой основе, «фокус» всей системы можно настраивать, и по сигналу обратной связи из системы OCT можно контролировать, что фокус лазера находится на склере пациента.[00165] In some embodiments, as shown in FIG. 32, a system (e.g., shown in at least FIGS. 7, 8, 17, and 30) may include the ability to optimize pulse parameters to provide an optical pulse depth between pulses that allows the volume of tissue removal per pulse to be calculated for preliminary planning and achieving target final depth and volume removal. The system can combine OCT and laser beams in one beam, allowing observation of an individual micropore along with depth control. The system may include the ability to use the DC signals of the OCT system to determine the focus position of the treatment laser to obtain optimal micropore characteristics. The system may include an OCT system that is collinear with the ablation laser and serves to identify the air interface with the patient's sclera. The treatment laser can be set to the same focal point on the Z axis as the OCT laser. On this basis, the "focus" of the entire system can be adjusted, and feedback from the OCT system can control that the laser focus is on the patient's sclera.

[00166] В некоторых вариантах осуществления, как показано, по меньшей мере, на фиг. 27, глубину микропоры можно измерять внутри микропоры посредством подсистемы DC наклонной системы OCT; при этом измерение можно выполнять одним пучком, коллинеарным терапевтическому пучку, имеющим немного меньший диаметр пучка. Отраженный сигнал может быть обработан алгоритмом обработки сигналов для определения глубины до и после лазерных импульсов, чтобы обеспечить глубину микропоры, и система может отменить следующий лазерный импульс в случае необходимости. В некоторых вариантах осуществления, энергию импульса для получения глубины можно вычислить прямо через внешние слои глаза и использовать для назначения энергии (ширины) следующего импульса, чтобы закончить процесс на искомой глубине за минимальное число импульсов.[00166] In some embodiments, as shown in at least FIGS. 27, the micropore depth can be measured inside the micropore by the DC subsystem of the OCT tilt system; in this case, the measurement can be performed with one beam, collinear to the therapeutic beam, having a slightly smaller beam diameter. The reflected signal can be processed by a signal processing algorithm to determine the depth before and after the laser pulses to ensure the micropore depth, and the system can cancel the next laser pulse if necessary. In some embodiments, the energy of the depth pulse can be calculated directly through the outer layers of the eye and used to assign the energy (width) of the next pulse to complete the process at the desired depth in a minimum number of pulses.

[00167] В некоторых вариантах осуществления, измерение глубины можно выполнять для каждой микропоры, чтобы обеспечить абляцию, не превышающую пределы плана лечения и не превосходящую минимальную остаточную толщину склеры в целях безопасности, и определять остаточную глубину микропоры, подлежащей абляции. В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 33 (а также на фиг. 7, 8, 17 и 30), система может включать в себя средства визуализации методом OCT/контроля глубины методом OCT с использованием данных, собранных для глубины абляции микропоры за один импульс и суммарной глубины, обеспечиваемой для окончательной проверки методом OCT и верификации протокола лечения. Система может включать в себя систему OCT, коллинеарную с лечебным лазером, которая может измерять и записывать значения после каждого импульса перед следующим импульсом в ходе микропорации. Это возможно на основе настройки пучка OCT до диаметра, равного или меньшего, чем микропора (пора) от лечебного лазера, вследствие чего сигнал является чистым и достоверным и допускает быстрое использование без многочисленных замеров. Переключающаяся оптическая система OCT (с фиксированным или плавно изменяемым фокусным расстоянием) может уменьшать диаметр пучка OCT/DC до значения меньше, чем диаметр микропоры, чтобы система OCT могла проверять, что лечебный лазер сфокусирован, и тогда размер микропоры будет расчетным. Датчик контроля глубины методом OCT может обеспечивать диаметр пучка, достаточно малый для просмотра на глубину микропоры и обеспечения данных и анализа между импульсами лечебного воздействия. В некоторых вариантах осуществления, система может использовать сигнал, чтобы контролировать перемещение глаза между импульсами быстрее, чем применяемое отслеживание движения глаза между микропорами.[00167] In some embodiments, depth measurements can be performed on each micropore to ensure ablation does not exceed the limits of the treatment plan and does not exceed the minimum residual scleral thickness for safety purposes, and determine the residual depth of the micropore to be ablated. In some embodiments, as shown in FIG. 33 (and FIGS. 7, 8, 17, and 30), the system may include OCT imaging/OCT depth monitoring using data collected for micropore ablation depth per pulse and total depth provided for final inspection OCT method and verification of the treatment protocol. The system may include an OCT system collinear with the treatment laser that can measure and record values after each pulse before the next pulse during microporation. This is possible by adjusting the OCT beam to a diameter equal to or smaller than the micropore (pore) from the treatment laser, resulting in a clean and reliable signal that allows for rapid use without multiple measurements. A switchable OCT optical system (fixed or variable focal length) can reduce the OCT/DC beam diameter to a value smaller than the micropore diameter so that the OCT system can verify that the treatment laser is focused and the micropore size will then be calculated. The OCT depth sensor can provide a beam diameter small enough to look down into the micropore depth and provide data and analysis between treatment pulses. In some embodiments, the system may use a signal to control the movement of the eye between pulses faster than the applied tracking of eye movement between micropores.

[00168] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 17, 18 и 33, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом измерение методом OCT может выполняться без сканирования пучком OCT, при настройке диаметра пучка OCT до значения меньше диаметра микропоры, чтобы просматривать микропору на глубину, без появления ложных показаний или шума в сигнале, обеспечивая надежное измерение глубины для глубины поры и остаточной стенки склеры.[00168] In some embodiments, as shown in FIG. 17, 18 and 33, the laser system can be configured to treat scleral tissue, and OCT measurement can be performed without scanning the OCT beam, by adjusting the OCT beam diameter to a value less than the diameter of the micropore to view the micropore in depth, without the appearance of false readings or noise in the signal, providing reliable depth measurements for pore depth and residual scleral wall.

[00169] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 7, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом видимый наводящий лазерный пучок можно приводить к совмещению с осью лечебного лазера вдоль пучка для контроля глубины методом OCT, чтобы оптимальный размер пятна видимого наводящего лазера можно было сделать приблизительно равным диаметра пучка лечебного лазера и микропоры даже при том, что упомянутые лазеры имеют значительно различающиеся длины волн и расстояния фокусировки, при проецировании через оптические системы.[00169] In some embodiments, as shown in FIG. 7, the laser system may be configured to treat scleral tissue, and the visible targeting laser beam may be aligned with the axis of the treatment laser along the OCT depth control beam so that the optimal spot size of the visible targeting laser can be made approximately equal to the diameter of the beam. therapeutic laser and micropores even though said lasers have significantly different wavelengths and focusing distances when projected through optical systems.

[00170] Как показано на фиг. 17 и 30, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя биологическую обратную связь, основанную на изображениях видеокамеры и колориметрическом анализе или данных OCT, в связи или без с системой подсветки, чтобы прекращать лазерное лечебное воздействие (в целях безопасности) или изменять ширину следующего импульса, подлежащего излувчению.[00170] As shown in FIG. 17 and 30, in some embodiments, the laser system may include biofeedback based on video camera images and colorimetric analysis or OCT data, in connection with or without an illumination system, to stop the laser treatment (for safety reasons) or change width of the next pulse to be emitted.

[00171] Линеаризованные данные на выходе измерения глубины в ткани методом OCT требуют основательного анализа данных, чтобы определять глубину поры. Система может включать в себя способ интегрирования суммарного отражения, допускающего определение глубины после отдельного импульса. В некоторых вариантах осуществления, способ может включать в себя возможность измерения глубины микропоры в реальном времени и между импульсами с целью точного контроля глубины. Алгоритм определения глубины может быть разным для множества различных типов тканей. Фиг. 34A и 34B изображают примеры сигнала контроля глубины методом OCT для глаза свиньи. Как показано на фиг. 32, система может обеспечивать возможность оптимизации параметров следующего импульса, чтобы обеспечивать оптимальную глубину импульса. Система может определять импульсы, чтобы получать предварительно запланированную целевую глубину и объем удаления ткани в каждой поре. Как показано на фиг. 35A и 35B, измерение методом OCT толщины склеры перед лечебным воздействием может обеспечивать возможность управления алгоритмом для расчета оптимальной дозы лечебного воздействия.[00171] Linearized tissue depth output from OCT requires extensive data analysis to determine pore depth. The system may include a method for integrating the sum reflection allowing depth determination after an individual pulse. In some embodiments, the method may include the ability to measure micropore depth in real time and between pulses for precise depth control. The depth determination algorithm may vary for many different tissue types. Fig. 34A and 34B depict examples of the OCT depth control signal for a pig eye. As shown in FIG. 32, the system may provide the ability to optimize the parameters of the next pulse to provide an optimal pulse depth. The system can detect pulses to obtain a pre-planned target depth and volume of tissue removal in each pore. As shown in FIG. 35A and 35B, OCT measurement of scleral thickness prior to treatment may enable control of an algorithm to calculate the optimal treatment dose.

[00172] Сканер OCT (2D и 3D) [00172] OCT scanner (2D and 3D)

[00173] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 8, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом второй сканирующий датчик OCT может располагаться на оси лечебного лазера, чтобы обеспечивать высококачественное сканированное изображение зоны лечения, обеспечивающее предварительную и последующую проверку эффективности лечения. Это можно выполнить с помощью подвижного зеркала, поочередно с нормальным применением лечебного лазера.[00173] In some embodiments, as shown in FIG. 8, the laser system may be configured to treat scleral tissue, and a second OCT scanning sensor may be positioned on the axis of the treatment laser to provide a high-quality scan image of the treatment area to provide pre- and post-testing of the effectiveness of the treatment. This can be accomplished using a moving mirror, alternating with the normal application of a treatment laser.

[00174] В некоторых вариантах осуществления, система контроля глубины методом OCT и визуализации методом сканирующей OCT может использовать отдельные датчики, оптимизированные под каждую задачу, но совместно использовать компоненты системы OCT для уменьшения сложности, размеров и стоимости. Фигуры 38-41 и 42 представляют примеры объединенных и/или совместно используемых компонентов в составе системы OCT.[00174] In some embodiments, an OCT depth monitoring and scanning OCT imaging system may use separate sensors optimized for each task, but share OCT system components to reduce complexity, size, and cost. Figures 38-41 and 42 represent examples of integrated and/or shared components within an OCT system.

[00175] В некоторых вариантах осуществления, функцию сканирования OCT можно привести в положение, коллинеарное с терапевтическим пучком, с помощью дихроичного зеркала вдоль центральной оптической оси, которое позволяет пучку лечебного лазера проходить неподвижное зеркало сканера OCT для обеспечения возможности более частных сканирований зоны лечения.[00175] In some embodiments, the OCT scanning function can be positioned collinear with the treatment beam by using a dichroic mirror along the central optical axis, which allows the treatment laser beam to pass the fixed mirror of the OCT scanner to allow more specific scans of the treatment area.

[00176] Как показано на фиг. 43A, 43B, 44, 45 и 46, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом система сканирования OCT может создавать как 2D сечения, так и 3D изометрическое изображение зоны лечения до, во время и после лечения. Система может также обеспечивать данные измерения глубины и диаметра (или формы поперечного сечения поры, т.е. квадрат или прямоугольник) для каждой микропоры.[00176] As shown in FIG. 43A, 43B, 44, 45, and 46, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue, and the OCT scanning system may produce both 2D cross-sections and 3D isometric images of the treatment area before, during, and after treatment. The system may also provide depth and diameter measurements (or pore cross-sectional shape, ie square or rectangle) for each micropore.

[00177] В некоторых вариантах осуществления система может также включать и обеспечивать функцию дифференциации слоев ткани от верхней поверхности до нижних поверхностей для всех нижерасположенных поверхностей, с использованием расширенных улучшенных алгоритмов структурной дифференциации и цифрового окрашивания тканей.[00177] In some embodiments, the system may also include and provide a function for differentiating layers of fabric from the top surface to the bottom surfaces for all underlying surfaces, using advanced enhanced structural differentiation and digital fabric coloring algorithms.

[00178] ОТСЛЕЖИВАНИЕ И КОНТРОЛЬ [00178] TRACKING AND CONTROL

[00179] Отслеживание движения глаза [00179] Eye tracking

[00180] При некоторых операциях, формирование микропоры может сбиваться, например, если пациент двигает глазом, и поэтому необходимо отслеживание движения глаза, как описано в настоящей заявке. Кроме того, система может включать в себя видеокамеру для измерения скорости движения глаза. В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение может включать в себя процесс, как показано на фиг. 47, для случая, когда скорость является такой низкой, что можно прогнозировать лишь незначительное перемещение в пределах длительности последовательности импульсов абляции. Фиг. 48 и 49 также показывают примерный процесс отслеживания движения глаза.[00180] In some operations, micropore formation may be disrupted, for example, if the patient moves the eye, and therefore eye movement tracking is necessary, as described herein. In addition, the system may include a video camera to measure eye movement speed. In some embodiments, the present invention may include a process as shown in FIG. 47, for the case where the velocity is so low that only minor movement can be predicted within the duration of the ablation pulse train. Fig. 48 and 49 also show an example eye tracking process.

[00181] Распознавание признаков [00181] Feature Recognition

[00182] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом может применяться система слежения за движениями глаза, чтобы обеспечивать продолжение наводки лазера на правильное положение лечебного воздействия на глазу во время микрооперации, с введением поправки на движение глаза или других механических систем. Система может распознавать и отслеживать множество анатомических признаков глаза, включая зрачок, радужную оболочку, лимб и/или признаки сосудов (кровеносных сосудов) для внеосевых лечебных воздействий. Распознавание признаков может давать информацию для отслеживания движения глаза, обхода сосудов (отмену выбора мест отдельных пор) и наведения лечебного воздействия, например, чтобы сначала разместить зону лечения по правильным анатомическим признакам, а также для обхода анатомических структур, так называемых, нецелевых зон лечения.[00182] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue and may employ an eye tracking system to ensure that the laser continues to be aimed at the correct treatment location on the eye during microsurgery, to correct for movement of the eye or other mechanical systems. The system can recognize and track multiple anatomical features of the eye, including the pupil, iris, limbus, and/or vascular (blood vessel) features for off-axis treatment interventions. Feature recognition can provide information for tracking eye movement, vascular bypass (de-selecting individual pore locations), and treatment targeting, for example, to first place the treatment area on the correct anatomical features, as well as to bypass anatomical structures, so-called non-target treatment areas.

[00183] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя элементы отслеживания признаков для отслеживания движения глаза. Отслеживаемые признаки могут включать в себя, например, зрачок, радужную оболочку, лимб, сосудистые структуры. Лазерная система может принимать входные данные из камеры TOF, видеокамеры, системы OCT/DC, 3D сканера OCT.[00183] In some embodiments, the laser system may include feature tracking elements for tracking eye movement. Features monitored may include, for example, the pupil, iris, limbus, and vascular structures. The laser system can accept input data from TOF camera, video camera, OCT/DC system, 3D OCT scanner.

[00184] В некоторых вариантах осуществления, система может включать в себя распознавание признаков (которые могут включать в себя черты лица, например, брови, нос, веки) из камеры TOF и способ применения для лечебного воздействия в правильных положениях и обхода. Система может включать в себя возможность установления положения признаков глаза, чтобы исключать воздействие лазерным излучением, позиционировать лазер для повторного лечебного воздействия и изменения положения, чтобы воздействовать на целевую ткань, с обходом неназначенной (нецелевой) ткани, и выдавать данные точки фиксации, углов лечебного лазера, обхода сосудов, позиционирования лечебного воздействия и системы ИИ (искусственного интеллекта). Система может совмещать несколько систем координат из разных подпроцессов анализа признаков (например, глубокого обучения, ИИ), чтобы выделять и накапливать относительные расположения (например, зрачка, радужной оболочки, сосудов и других признаков). Смотри также примерный процесс на фиг. 49 и 50. Система может включать в себя оверлей дополненной реальности для расширения анатомических биометрических характеристик и улучшения обучения (подобно ИИ). Фиг. 51 и 51A представляют примерные изображения распознавания признаков анатомического лимба, выделенного путем анализа методом ИИ и показанного в форме оверлея на изображение видеокамеры.[00184] In some embodiments, the system may include recognizing features (which may include facial features, e.g., eyebrows, nose, eyelids) from a TOF camera and a method for applying treatments to correct positions and bypasses. The system may include the ability to position eye features to avoid laser exposure, position the laser for repeated treatment and reposition to target tissue while bypassing non-targeted tissue, and provide fixation points and treatment laser angles. , bypassing blood vessels, positioning therapeutic effects and an AI (artificial intelligence) system. The system can combine multiple coordinate systems from different feature analysis subprocesses (e.g., deep learning, AI) to extract and accumulate relative locations (e.g., pupil, iris, vessels, and other features). See also the exemplary process in FIG. 49 and 50. The system may include an augmented reality overlay to enhance anatomical biometrics and enhance learning (AI-like). Fig. 51 and 51A show exemplary feature recognition images of an anatomical limbus extracted by AI analysis and displayed as an overlay on a video camera image.

[00185] В некоторых вариантах осуществления, система может включать в себя распознавание признаков подповерхностной анатомии глаза (например, цилиарных мышц, шлеммова канала) по изображениям OCT, которые можно использовать при позиционировании зоны лечения на глазу. Фиг. 54 представляет примерные изображения OCT (контроля глубины или сканированные) для определения местоположения анатомического лимба и шлеммова канала с целью автоматизации позиционирования лечебного воздействия. Изображения представляют биометрию и поверхностную анатомию, полученные методом OCT, относительно размещения пор в реальном времени в зоне лечения, и отдельные микропоры. Фиг. 55 представляет примерное положение лечебного воздействия относительно шлеммова канала и анатомического лимба.[00185] In some embodiments, the system may include recognizing features of subsurface ocular anatomy (eg, ciliary muscles, Schlemm's canal) from OCT images that can be used in positioning a treatment area on the eye. Fig. 54 presents exemplary OCT images (depth control or scanned) for determining the location of the anatomical limbus and Schlemm's canal for the purpose of automating treatment positioning. Images provide OCT biometry and surface anatomy regarding real-time pore placement in the treatment area and individual micropores. Fig. 55 represents the approximate position of the treatment effect relative to Schlemm's canal and the anatomical limbus.

[00186] В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение может включать в себя процесс суммирования объемов отдельных пор для зоны лечения в виде объемной доли пор и модификации/оптимизации оставшейся части или повторного лечебного воздействия. Процесс может предполагать форму поры, исходя из характеристик пучка, с использованием, но без ограничения, глубины по методу OCT для системы OCT/DC или сканированного изображения OCT и затем вычислять объем поры для каждой законченной поры. Данное значение может быть фактическим после того, как алгоритм обхода отмененных пор или обхода сосудов удаляет конкретные поры из плана лечения. Когда данный процесс выполняется в реальном времени, модификации последующей абляции пор могут повысить характеристик до целевых. Вычисления по данному процессу могут также выполняться до любого повторного воздействия, чтобы спланировать оптимальное лечение.[00186] In some embodiments, the present invention may include a process of summing individual pore volumes for a treatment area as a pore volume fraction and modifying/optimizing the remainder or re-treating. The process may assume a pore shape based on beam characteristics using, but not limited to, OCT depth for an OCT/DC system or an OCT scan, and then calculate the pore volume for each completed pore. This value may be effective after the canceled pore bypass or vascular bypass algorithm removes specific pores from the treatment plan. When this process is performed in real time, modifications to subsequent pore ablation can improve performance to target. Calculations from this process can also be performed prior to any re-exposure to help plan optimal treatment.

[00187] В некоторых вариантах осуществления, отслеживание движения глаза на основании распознавания признаков может обеспечивать отслеживание движения глаза, чтобы получать исходное положение лечебного воздействия для повторного воздействия или непрерывного воздействия на отдельные поры.[00187] In some embodiments, eye tracking based on feature recognition may provide eye tracking to obtain a treatment home position for repeated treatment or continuous treatment of individual pores.

[00188] Видеокамера слежения за движениями глаза [00188] Eye tracking video camera

[00189] В некоторых вариантах осуществления, система слежения за глазами может включать в себя высокоразрешающую видеокамеру с высокой частотой кадров и надлежащую подсветку. Данная подсветка может обеспечивать надлежащее освещение области лица/глаза пациента для врача и процедуры в общем, при этом подсветка не мешает отслеживанию признаков (отслеживанию движения глаза) из-за внесения искусственных отражений на глазу пациента, и достигается надлежащее отслеживание признаков (радужной оболочки, сосудистой структуры, пилотного пучка).[00189] In some embodiments, the eye tracking system may include a high-definition, high frame rate video camera and appropriate lighting. This backlight can provide adequate illumination of the patient's face/eye area for the clinician and the procedure in general, while the backlight does not interfere with feature tracking (eye tracking) due to introducing artificial reflections on the patient's eye, and proper feature tracking (iris, choroid) is achieved. structure, pilot beam).

[00190] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 56, система видеокамеры может создавать изображения для использования с целью отслеживания движения глаза, распознавания черт лица, наведения лечения, визуальных изображений для работы с ними пользователей, в связи с функциями ИИ и дополненной реальности графического пользовательского интерфейса (GUI).[00190] In some embodiments, as shown in FIG. 56, the video camera system can create images for use in eye tracking, facial recognition, treatment guidance, visual images for users to interact with, in connection with AI and augmented reality graphical user interface (GUI) functions.

[00191] В некоторых вариантах осуществления, система видеокамеры может включать в себя подвижное зеркало для модификации поля зрения вручную или автоматически. Как показано на фиг. 57, зеркало можно иметь электропривод по нескольким осям, чтобы совмещать поле наблюдаемого изображения с зоной воздействия.[00191] In some embodiments, the video camera system may include a movable mirror to modify the field of view manually or automatically. As shown in FIG. 57, the mirror can be electrically driven along several axes in order to combine the field of the observed image with the impact zone.

[00192] В некоторых вариантах осуществления, система видеокамеры может включать в себя видеокамеру с оптической системой объектива, чтобы создавать высококачественные изображения с большим увеличением, подобно хирургическому микроскопу. Фиг. 58 представляет примерные микроскопические изображения с большим увеличением для просмотра зоны лечения.[00192] In some embodiments, the video camera system may include a video camera with an optical lens system to create high quality, high magnification images, similar to a surgical microscope. Fig. 58 shows exemplary high magnification microscopic images to view the treatment area.

[00193] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 59, 60, 61A и 61B, лазерная система может включать в себя видеокамеру, которая может формировать изображение зоны лечения и окружающих признаков, чтобы определять правильное местоположение зоны лечения относительно лимба и с правильным угловым положением относительно зрительной оси. В некоторых вариантах осуществления, данные возможности могут быть также изменяемыми вручную врачом с использованием GUI.[00193] In some embodiments, as shown in FIG. 59, 60, 61A and 61B, the laser system may include a video camera that can image the treatment area and surrounding features to determine the correct location of the treatment area relative to the limbus and at the correct angular position relative to the visual axis. In some embodiments, these capabilities may also be manually changed by a physician using a GUI.

[00194] Подсветка [00194] Backlight

[00195] Вследствие того, что разные признаки в глазу, а также пилотный пучок можно точнее обнаруживать при использовании источника света с заданными длинами волн подсветки (например, RGB (красной/синей/зеленой) и ИК (инфракрасной)), система включает в себя специальную систему подсветки, содержащую механику, источники света, электронику, а также программно-реализованные подключение, оценку и алгоритмы. Поскольку видеокамера для слежения за глазом обеспечивает возможность считывания ее отдельных пикселей, то может обеспечивать более точное отслеживание признаков, абсолютно необходимое с точки зрения безопасности.[00195] Due to the fact that various features in the eye, as well as the pilot beam, can be more accurately detected when using a light source with specified illumination wavelengths (for example, RGB (red/blue/green) and IR (infrared)), the system includes a special lighting system containing mechanics, light sources, electronics, as well as software-implemented connection, evaluation and algorithms. Because the eye-tracking video camera provides the ability to read its individual pixels, it can provide more accurate feature tracking, which is absolutely necessary from a security perspective.

[00196] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя систему подсветки, которая может оптимизировать измерения и изображения для различных видеокамер системы и совершенствовать распознавание черт лица и глаза для слежения и позиционирования. Система подсветки может содержать осветительные компоненты с несколькими длинами волн, при этом подсветку можно модулировать на основании активного датчика или датчика-видеокамеры. Система использует цветные (RGB) и ИК источники подсветки. Фиг. 75 и 74 представляют примерные виды снизу системы лазерной головки, включающей в себя видеокамеру(ы), источники подсветки, линзы для формирования изображений, дисплей и перекрестье юстировочного лазера видимого диапазона. Линзовый узел может изменяться в зависимости от фактически применяемой оптической схемы. Дисплей может обеспечивать фиксацию глаза, точек взгляда.[00196] In some embodiments, the laser system may include an illumination system that can optimize measurements and images for the system's various video cameras and improve facial and eye feature recognition for tracking and positioning. The illumination system may contain lighting components with multiple wavelengths, and the illumination may be modulated based on an active sensor or a camera sensor. The system uses color (RGB) and IR illumination sources. Fig. 75 and 74 are exemplary bottom views of a laser head system including video camera(s), illumination sources, imaging lenses, display, and visible laser alignment crosshairs. The lens assembly may vary depending on the actual optical design used. The display can provide fixation of the eye and points of view.

[00197] Модуляция подсветки цветного (RGB) и ИК источников может быть синхронизирована с камерой и датчиками, чтобы распознавать признаки.[00197] Modulation of color (RGB) and IR source illumination can be synchronized with the camera and sensors to recognize features.

[00198] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя подсветку и систему камеры для оптимизации характеристик отслеживания движения глаза. В некоторых вариантах осуществления, система может через каждые 33 мс излучать белый свет (например, диодом RGB) и захватывать кадр для визуализации на экране хирурга/ассистента (для обеспечения видеотрансляции пациента в реальном времени). Между данными 33-мс периодами система может использовать разные подсветки в отдельных цветах, чтобы обнаруживать разные признаки. Длительности отдельных световых импульсов могут быть в диапазоне 10 мс. Радужная оболочка может лучше всего обнаруживаться в синем/ИК свете. Признаки сосудов, а также пилотный пучок могут лучше всего обнаруживаться в красном/зеленом свете. Пилотный пучок может также модулироваться по яркости, то есть, система может обнаруживать и отличать пилотный пучок от признаков сосудов (поскольку и тот и другие имеют красный цвет). Это будет давать системе важную информацию о реальном состоянии полной системы перемещения относительно глаза пациента. Кроме того, система может считывать отдельные ячейки ПЗС видеокамеры отслеживания глаза, при этом система может выбирать каналы RGB каждой ячейки. Это также улучшает изображения GUI и функции, базирующиеся на изображениях с дополненной реальностью.[00198] In some embodiments, the laser system may include a backlight and a camera system to optimize eye tracking performance. In some embodiments, the system may emit white light (eg, an RGB LED) every 33 ms and capture a frame for visualization on the surgeon/assistant's screen (to provide a real-time video feed of the patient). Between these 33-ms periods, the system can use different lights in separate colors to detect different features. The duration of individual light pulses can be in the range of 10 ms. The iris may be best detected in blue/IR light. Vascular signs as well as the pilot fascicle may be best detected in red/green light. The pilot beam can also be modulated in brightness, that is, the system can detect and distinguish the pilot beam from the vessel features (since both are red). This will provide the system with important information about the actual state of the complete motion system relative to the patient's eye. In addition, the system can read individual CCD cells of an eye tracking video camera, and the system can select the RGB channels of each cell. It also improves GUI images and augmented reality image-based features.

[00199] Обход сосудов [00199] Vascular bypass

[00200] В некоторых вариантах осуществления, система слежения за движениями глаза может визуализировать зону лечения и может либо интерпретировать изображения, либо давать возможность врачу рассматривать изображения и определять местоположения микропор, которые следует избегать, например, как при обходе сосудов. В некоторых вариантах осуществления, микропоры, которые следует исключить, могут быть «помечены для исключения лазерного воздействия» либо врачом, либо посредством автоматизированного анализа изображения. Фиг. 61A-64 представляют примерные изображения, на которых поры могут быть маркированы для исключения с целью обхода анатомических структур, например, обхода кровеносного сосуда. Фиг. 65 представляет примерное изображение для подтверждения глубина поры, и фиг. 66 представляет дополнительные примеры.[00200] In some embodiments, the eye tracking system can visualize the treatment area and can either interpret the images or allow the clinician to review the images and determine locations of micropores that should be avoided, such as during vascular bypass. In some embodiments, micropores that need to be excluded can be “labeled for laser exclusion” either by a physician or through automated image analysis. Fig. 61A-64 are exemplary images in which pores may be marked for exclusion for the purpose of bypassing anatomical structures, such as bypassing a blood vessel. Fig. 65 is an exemplary image to confirm the pore depth, and FIG. 66 provides additional examples.

[00201] В некоторых вариантах осуществления, система слежения за движениями глаза может анализировать изображения видеокамеры, распознавать признаки сосудов и определять, какие поры следует автоматически удалить из плана лечения.[00201] In some embodiments, the eye tracking system can analyze the video camera images, recognize vascular features, and determine which pores should be automatically removed from the treatment plan.

[00202] В некоторых вариантах осуществления, фиг. 67 и 68 на GUI представляют зоны лечения относительно лимба и предлагают схему на GUI, чтобы помогать при наведении лечебного воздействия. Фиг. 69 и 58 представляют примерные микроскопические изображения видеокамеры с большим увеличением для просмотра положения зон лечения относительно лимба.[00202] In some embodiments, FIG. 67 and 68 on the GUI represent treatment zones relative to the limbus and provide a diagram on the GUI to assist in targeting treatment. Fig. 69 and 58 show exemplary microscopic video camera images at high magnification to view the position of treatment areas relative to the limbus.

[00203] В некоторых вариантах осуществления, система может включать в себя высокоразрешающую видеокамеру, чтобы допускать проверку, как с помощью оптического микроскопа. Как описано выше на фиг. 57, система может включать в себя подвижное зеркало для назначения целевой зоны с элементами ручного или автоматического управления изменением масштаба и позиционированием, исходя из положений признаков в изображениях видеокамеры и камеры TOF.[00203] In some embodiments, the system may include a high-resolution video camera to allow inspection similar to an optical microscope. As described above in FIG. 57, the system may include a movable mirror for designating a target area with manual or automatic zoom and positioning controls based on feature positions in the video camera and TOF camera images.

[00204] Фиг. 61A и 61B представляют процесс, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, для позиционирования лечебного воздействия и обхода анатомических структур, при этом процесс может выполняться вручную, полуавтоматически или полностью автоматически, с использованием ИИ, обнаружения признаков, изображений видеокамеры и сканированных изображений OCT и использованием статических или динамических изображений глаза, полученных камерой.[00204] FIG. 61A and 61B depict a process, in accordance with some embodiments of the present invention, for positioning treatment and bypassing anatomical structures, which process may be performed manually, semi-automatically or fully automatically, using AI, feature detection, video camera images and OCT scans and using static or dynamic images of the eye obtained by a camera.

[00205] Совмещение с лицом [00205] Alignment with face

[00206] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 75 и 74, лазерная система может включать в себя камеру TOF (времяпролетную) для позиционирования лазерной головки над пациентом и определения ключевых черт лица. Данная система может работать совместно с картиной (перекрестьем), проецируемой лазером видимого диапазона на лицо пациента в качестве известного признака для анализа положения. Камера TOF может быть времяпролетной камерой, которая излучает моделированный лазерный пучок и измеряет время до отражения. По данной информации можно построить 3D изображение, как показано на фиг 70. Камера TOF облегчает нахождение лица перед тем, как производят фокусировку на глазах камеры слежения за движениями глаза, и перед тем, как пучок системы OCT/DC может сфокусироваться на склере.[00206] In some embodiments, as shown in FIG. 75 and 74, the laser system may include a TOF (time of flight) camera to position the laser head over the patient and detect key facial features. This system can work in conjunction with a pattern (crosshair) projected by a visible laser onto the patient's face as a known feature for position analysis. A TOF camera can be a time-of-flight camera that emits a simulated laser beam and measures the time to reflection. From this information, a 3D image can be constructed as shown in FIG. 70. The TOF camera facilitates locating the face before the eye tracking camera can focus on the eyes and before the OCT/DC beam can focus on the sclera.

[00207] В некоторых вариантах осуществления, камера TOF может обеспечивать данные изображения, которые указывают на брови или нос, часть структуры лица, которые заслоняют видимость глаза. После этого можно изменить углы фиксации и лечебного воздействия для отдельного пациента таким образом, чтобы черты не заслоняли видимость.[00207] In some embodiments, a TOF camera may provide image data that indicates the eyebrows or nose, a portion of the facial structure that obscures the view of the eye. The angles of fixation and treatment can then be adjusted for the individual patient so that features do not obscure visibility.

[00208] В некоторых вариантах осуществления, камера TOF или анализ изображения может определять доступность зоны лечения и проверять, что веко и векорасширитель убраны из хода лазерного пучка.[00208] In some embodiments, a TOF camera or image analysis may determine the accessibility of the treatment area and verify that the eyelid and eyelid speculum are cleared from the path of the laser beam.

[00209] Наведение - позиционирование лечебного воздействия [00209] Guidance - positioning of therapeutic effects

[00210] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 53, лазерная система может включать в себя единственное сканирующее зеркало, которое совмещает пучок системы OCT/DC, которым сканируют по поверхности глаза, чтобы отобразить анатомические признаки, такие как край лимба, шлеммов канал, цилиарные мышцы, край сетчатки, чтобы поддерживать позиционирование лечебного воздействия и обход анатомических структур.[00210] In some embodiments, as shown in FIG. 53, the laser system may include a single scanning mirror that aligns the OCT/DC beam that is scanned across the surface of the eye to image anatomical features such as the limbal margin, Schlemm's canal, ciliary muscles, and retinal margin to support treatment positioning and bypass of anatomical structures.

[00211] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом размер, форма и узор микропорации зоны лечения можно модифицировать на основании плана лечения для узоров микропораций. Например, фиг. J и K заявки США № 15/942,513 представляют примерную золотую спираль, образованную из отдельных картин лечения, и фиг. L заявки США № 15/942,513 представляет примерный протокол лечения для 4 квадрантов.[00211] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue, and the size, shape, and microporation pattern of the treatment area may be modified based on the treatment plan for the microporation patterns. For example, FIG. J and K of US Application No. 15/942,513 represent an exemplary golden spiral formed from individual treatment patterns, and FIG. L US Application No. 15/942,513 presents an exemplary treatment protocol for 4 quadrants.

[00212] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью воздействия на ткань глаза, и при этом центр зоны лечения можно модифицировать на основании узора микропорации, который подлежит абляции. В некоторых случаях, центр картины может быть центром зрачка (или лимба) для абляции золотой спирали в нескольких сегментах лечебного воздействия.[00212] In some embodiments, the laser system may be configured to target ocular tissue and the center of the treatment zone may be modified based on the microporation pattern to be ablated. In some cases, the center of the pattern may be the center of the pupil (or limbus) for golden spiral ablation in multiple treatment segments.

[00213] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя средство для модификации позиционирования пор в матрице лечебного воздействия и нормальных зон на основании формы глаза пациента, чтобы оптимально охватывать анатомические признаки и отличия положений пациента. Это можно делать на основании плана предварительного лечения и априорной информации о форме глаза или на основании данных сканирования OCT по расширенной зоне лечения. [00213] In some embodiments, the laser system may include means for modifying the positioning of pores in the treatment matrix and normal zones based on the shape of the patient's eye to optimally capture the patient's anatomical features and positional differences. This can be done based on the pretreatment plan and a priori information about the shape of the eye or based on OCT scan data over the extended treatment area.

[00214] Объем поры и объемная доля пор [00214] Pore volume and pore volume fraction

[00215] Результаты лечения - удаление ткани [00215] Treatment Results - Tissue Removal

[00216] В некоторых вариантах осуществления, данные OCT и форму поры можно использовать для вычисления удаления объема ткани по зонам, после исключений обхода, после абляции пор, на основании анализа объема по реальным данным OCT или на основании типичной поры для применяемой оптической конфигурации. Анализ объема будет включать в себя объемную долю пор, а также пространственную плотность или объемную плотность. Дополнительный анализ пористости и пористости 3-мерного каркаса является характерным признаком в настоящей системе. План повторного лечения может быть разработан для второго лечения или модифицирован во время текущего лечения, чтобы обеспечить удаление целевого объема, искомую пористость и максимальную пористость.[00216] In some embodiments, OCT data and pore shape can be used to calculate tissue volume removal by zone, after bypass exclusions, after pore ablation, based on volume analysis from actual OCT data, or based on a typical pore for the applied optical configuration. Volume analysis will include pore volume fraction as well as spatial density or bulk density. Additional analysis of porosity and porosity of the 3-dimensional framework is a characteristic feature in the present system. A re-treatment plan can be developed for a second treatment or modified during the current treatment to ensure target volume removal, target porosity and maximum porosity.

[00217] В некоторых вариантах осуществления, исключения из плана лечения можно использовать для создания нового плана лечения, который восстанавливает удаление ткани, чтобы обеспечить такую же эффективность лечения.[00217] In some embodiments, exceptions to the treatment plan can be used to create a new treatment plan that restores tissue removal to provide the same treatment effectiveness.

[00218] Ткань глаза, остающуюся после формирования пор, можно использовать в модели FMEA (оценки видов и последствий отказов) для оценки улучшения аккомодации, гидродинамики глаза, снижения IOP, чтобы известить о плане повторного лечения и модифицировать его для повышения эффективности. Для извещения и непосредственного будущего лечения можно использовать ИИ.[00218] The ocular tissue remaining after pore formation can be used in a FMEA (Failure Modes and Effects Assessment) model to evaluate improvements in accommodation, ocular hydrodynamics, and IOP reduction to inform retreatment plans and modify them to improve effectiveness. AI can be used for notification and immediate future treatment.

[00219] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 98, объемную долю пор можно изменять для получения искомых или улучшенных результатов. Получен ряд свидетельств, предполагающих, что повышение плотности и пористости в некоторых случаях удваивало эффективность лечения, как показано на фиг. 112-115. Пористость или объемная доля пор определяется как отношение суммарного объема пор к видимому объему ткани. Пористость, пространственную плотность и пористость 3D каркаса можно использовать для создания нового плана повторного лечения. В случае, когда объем поры является величиной пустоты, созданной лечебным воздействием, и между порами находится остающаяся ткань, которая сохраняет сплошность. При этом пространственная плотность или объемная плотность означает, насколько плотно или тесно упакованы поры. Это влияет как на пористость, так и на плотность, которая влияет на пористость ткани, ее свойство, которое является отношением объема пор в ткани к ее общему объему. Пористость ткани зависит от нескольких факторов, включающих (1) плотность упаковки, (2) широту распределения размеров пор (соотношение полидисперсности и монодисперсности), (3) форму пор и (4) взаимную связанность пор внутри матрицы. Пористость относится к доле пустот или суммарному пространству пустот внутри объема тканевой стенки и служит полезным показателем возможности индивидуализировать картины лечения соответственно различным толщинам и биомеханическим свойствам отдельных тканей, когда возраст является зависимым переменным параметром, для разработки алгоритма лечения. Пористость, P (%), ткани вычисляется с использованием следующего уравнения, в котором M означает массу на единицу площади (г/м2) ткани, h означает толщину (мкм) ткани, и ρ означает относительную плотность матрицы пор (г/см3). Термин «коэффициент упаковки» обеспечивает относительный показатель общей пористости тканевой структуры. Он вычисляется делением плотности ткани на относительную плотность матрицы пор и может иметь значения, теоретически, в диапазоне от 0 (одни поры и никаких сплошностей) до 1 (никаких пор и одна сплошность). Значения ближе к нулю означают более высокую пористость. Плотность пор вычисляется делением M, массы на единицу площади ткани, на h, ее толщину, и выражается в единицах г/см3. P=100 [1-M/1000∙h∙ρ]. Коэффициент пустотности также является важным показателем для оптимизации лечения и повторного лечения, который системный анализ и ИИ способны отслеживать в 3D каркасах ткани в промежутках между импульсами и между порами. Коэффициент пустотности является отношениепм объема пустот (пор) в ткани к объему сплошной ткани, остающейся на участке матрицы в целевой ткани.[00219] In some embodiments, as shown in FIG. 98, the pore volume fraction can be changed to obtain the desired or improved results. There was some evidence suggesting that increasing density and porosity doubled the effectiveness of treatment in some cases, as shown in FIG. 112-115. Porosity or pore volume fraction is defined as the ratio of the total pore volume to the apparent volume of the tissue. The porosity, spatial density, and porosity of the 3D scaffold can be used to create a new retreatment plan. In the case where the pore volume is the size of the void created by the therapeutic effect, and between the pores there is remaining tissue that maintains continuity. In this case, spatial density or volumetric density refers to how densely or closely packed the pores are. This affects both porosity and density, which affects the porosity of a fabric, a property that is the ratio of the volume of pores in a fabric to its total volume. Fabric porosity depends on several factors, including (1) packing density, (2) the breadth of the pore size distribution (the ratio of polydispersity to monodispersity), (3) the shape of the pores, and (4) the interconnectivity of the pores within the matrix. Porosity refers to the proportion of voids or total void space within a tissue wall volume and serves as a useful indicator of the ability to individualize treatment patterns according to the varying thicknesses and biomechanical properties of individual tissues, when age is a dependent variable, to develop a treatment algorithm. Porosity, P (%), of a fabric is calculated using the following equation, in which M denotes the mass per unit area (g/ m2 ) of the fabric, h denotes the thickness (µm) of the fabric, and ρ denotes the relative density of the pore matrix (g/ cm3 ). The term packing factor provides a relative measure of the overall porosity of a tissue structure. It is calculated by dividing the tissue density by the relative density of the pore matrix and can theoretically have values ranging from 0 (all pores and no continuities) to 1 (no pores and only continuities). Values closer to zero indicate higher porosity. Pore density is calculated by dividing M, the mass per unit area of the fabric, by h, its thickness, and is expressed in units of g/ cm3 . P=100 [1-M/1000∙h∙ρ]. The void ratio is also an important metric for optimizing treatment and retreatment, which systems analysis and AI can track in 3D tissue scaffolds between pulses and between pores. The void ratio is the ratio of the volume of voids (pores) in the fabric to the volume of solid tissue remaining at the matrix site in the target tissue.

[00220] e=Vv/Vs[00220] e=Vv/Vs

[00221] Где:[00221] Where:

e=Коэффициент пустотности;e=Void ratio;

Vv=Объем пустот (м3 или куб.футы);Vv=Void Volume (m 3 or cu.ft.);

Vs=Объем сплошностей (м3 или куб.футы).Vs=Volume of continuities (m 3 or cu.ft.).

[00222] Таким образом, коэффициент пустотности равен отношению, которое может быть больше 1. Его может также выразить как долю. Коэффициент пустотности и пористость отличаются только знаменателем. Коэффициент пустотности равен отношению пустот к сплошностям, а пористость равна отношению пустот к суммарному объему.[00222] Thus, the void ratio is equal to a ratio, which can be greater than 1. It can also be expressed as a fraction. The void ratio and porosity differ only in the denominator. The void ratio is equal to the ratio of voids to continuities, and porosity is equal to the ratio of voids to the total volume.

[00223] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может оптимизировать эффективность лечения или повторного лечения на базе программ искусственного интеллекта (ИИ), которые собирают данные лечения для множества пациентов, анализируют результаты, исходя из, но без ограничения, размеров, форм, глубин, узоров, положений пор, леченых зон, форм глаз. Программа ИИ может поддерживаться интегрированной или автономной конечно-элементной моделью (FEM) глаза, которая подробно описана в заявках США 15/638,346 и 16/702,470, включенных в настоящую заявку. Данный результат можно использовать для модификации плана лечения автоматически или по рекомендациям врача.[00223] In some embodiments, the laser system may optimize the effectiveness of treatment or re-treatment based on artificial intelligence (AI) programs that collect treatment data for multiple patients, analyze results based on, but are not limited to, sizes, shapes, depths, patterns, pore positions, treated areas, eye shapes. The AI program may be supported by an integrated or stand-alone finite element model (FEM) of the eye, which is described in detail in US Applications 15/638,346 and 16/702,470, incorporated herein. This result can be used to modify the treatment plan automatically or according to the doctor's recommendations.

[00224] СИСТЕМА ЛАЗЕРНОЙ ГОЛОВКИ [00224] LASER HEAD SYSTEM

[00225] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани вне оси или в области глаза, которая не совпадает со зрительной осью или направлена в сторону от зрачка глаза, где находится позиция взгляда. Точка фиксации на пользовательском дисплее (смотри, например, фиг. 75) обеспечивает точку фиксации для направления и фиксации взгляда пациента по отдельной оси, которая не является зрительной осью или зрачковой осью, в течение времени одного лечебного воздействия на зону, которое может выполняться в косом квадранте, с противоположной (на 180 градусов) стороны. Как показано, например, на фиг. 71 и 72, лазерная система может включать в себя систему лазерной головки, которая может обеспечивать точку фиксации. Лазерная головка может перемещаться вертикально вверх и вниз или поворачиваться над пациентом.[00225] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue off-axis or in an area of the eye that is not aligned with the visual axis or directed away from the pupil of the eye where the gaze position is located. The fixation point on the user display (see, for example, FIG. 75) provides a fixation point to guide and fixate the patient's gaze on a separate axis that is not the visual axis or the pupillary axis for the duration of one treatment area, which can be performed obliquely. quadrant, from the opposite (180 degrees) side. As shown, for example, in FIG. 71 and 72, the laser system may include a laser head system that may provide a fixation point. The laser head can move vertically up and down or rotate over the patient.

[00226] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью воздействия на ткань глаза, и при этом лазерный пучок может быть ориентирован вне оси (например, но над зрительной осью глаза). Лазер оказывает лечебное воздействие, в общем, перпендикулярно или, по существу, перпендикулярно поверхности глаза в центре зоны лечения. Глаз может располагаться в точке фиксации, которая может не совпадать с осью воздействия, и глаз может также находиться в крайнем положении, чтобы воздействовать на зону лечения ткани глаза, которая может находиться эксцентрично относительно зрительной оси. В некоторых вариантах осуществления, угол лазерного пучка относительно зрительной оси может составлять 51° или, по существу, около 51°.[00226] In some embodiments, the laser system may be configured to target ocular tissue, and the laser beam may be oriented off-axis (eg, but above the visual axis of the eye). The laser delivers its treatment effect generally perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the eye at the center of the treatment zone. The eye may be positioned at a fixation point that may not be aligned with the axis of treatment, and the eye may also be placed in an extreme position to target the treatment area of ocular tissue, which may be eccentric to the visual axis. In some embodiments, the angle of the laser beam relative to the visual axis may be 51°, or substantially about 51°.

[00227] Фиг. 73-85 представляют примерную систему лазерной головки лазерной системы по настоящему изобретению. Как показано на фиг. 73, в некоторых вариантах осуществления, лазерная головка может включать в себя корпусную конструкцию, электродвигатели наведения лазера и кодеры, лазерную подсистему, теплообменник охлаждения лазера, видеокамеру(ы) для применения при, по меньшей мере, отслеживании движения глаза, и источники подсветки. Фиг. 74 и 75 дополнительно представляют вид снизу лазерной головки, с изображением перекрестья юстировочного лазера видимого диапазона, дисплея для использования, по меньшей мере, при фиксации глаза и камеры TOF.[00227] FIG. 73-85 show an exemplary laser head system of the laser system of the present invention. As shown in FIG. 73, in some embodiments, the laser head may include a housing structure, laser aiming motors and encoders, a laser subsystem, a laser cooling heat exchanger, video camera(s) for use in at least eye tracking, and illumination sources. Fig. 74 and 75 further show a bottom view of the laser head, showing a visible laser alignment crosshair, a display for use with at least eye fixation, and a TOF camera.

[00228] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 76, лазерная головка может включать в себя шланг для откачивания отходов лечения, который подробно описан в настоящей заявке.[00228] In some embodiments, as shown in FIG. 76, the laser head may include a hose for pumping out treatment waste, which is described in detail herein.

[00229] Лазерная головка и лазерная подсистема обеспечивают возможность гибких движений. Например, фиг. 77-79 представляют примерные движения системы лазерной головки в системе без зеркальной гальванометрической системы. Фиг. 78 (средний 7800 является видом сверху) и 79 представляют перемещения наклона, поворота и отклонения лазерной головки. Поворот выполняется вокруг вертикальной оси. Наклон выполняется вокруг горизонтальной оси. Отклонение выполняется вокруг горизонтальной оси, расположенной под 90 градусов к оси наклона. Фиг. 82 и 83 представляют примерные положения фокусировки и угловой ориентации лазерного пучка относительно верха глаза при внеосевых лечебных воздействиях, при этом ось воздействия смещена относительно оси фиксации взгляда глаза. Поворот и поступательное перемещение (по оси x) лазерной головки в целом обеспечивают движение по осям x и y вместе с движением отклонения. Применение отклонения для управления движением по x и y вносит изменение в положение фокуса и, при этом, требует поправки по оси z путем подъема всей головки или, в некоторых случаях, возможно, путем автофокусировки фокусирующей линзы, как показано, например, на фиг. 13 и 14.[00229] The laser head and laser subsystem allow flexible movements. For example, FIG. 77-79 represent exemplary movements of the laser head system in a system without a mirror galvanometer system. Fig. 78 (the middle 7800 is a top view) and 79 represent the tilt, swivel and deflection movements of the laser head. Rotation is performed around a vertical axis. The tilt is performed around a horizontal axis. The deflection is performed around a horizontal axis located at 90 degrees to the tilt axis. Fig. 82 and 83 represent approximate focusing positions and angular orientation of the laser beam relative to the top of the eye during off-axis therapeutic interventions, wherein the axis of exposure is shifted relative to the axis of fixation of the eye's gaze. Rotation and translation (x-axis) of the laser head generally provides x- and y-axis motion along with deflection motion. Applying deflection to control x and y motion introduces a change in focus position and, in doing so, requires correction in the z axis by lifting the entire head or, in some cases, perhaps by autofocusing the focusing lens, as shown for example in FIG. 13 and 14.

[00230] Фиг. 73, 81, 80A и 80B представляют примерные положения лазерной головки для каждого квадранта глаза около черт лица.[00230] FIG. 73, 81, 80A and 80B represent exemplary laser head positions for each quadrant of the eye near facial features.

[00231] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может использовать систему слежения за движениями глаза, чтобы оценивать способность пациента удерживать глаз достаточно спокойно до лечения. Врач может изменять положение (угол) фиксации или применять систему сопряжения с глазом, чтобы помогать пациенту удерживать глаз в неподвижном положении. Фиг. 88 и 89 изображают примерную систему сопряжения с глазом по настоящему изобретению.[00231] In some embodiments, the laser system may use an eye tracking system to assess the patient's ability to hold the eye sufficiently still prior to treatment. The clinician can change the position (angle) of fixation or use an eye interface system to help the patient keep the eye in a stationary position. Fig. 88 and 89 depict an exemplary eye interface system of the present invention.

[00232] Система фиксации глаза может сохранять основные данные изображения глаза, чтобы допускать изменение положения в зоне лечения позднее для завершения лечения или дополнения предыдущих лечебных воздействий (повторного лечения).[00232] The eye fixation system may store basic eye image data to allow repositioning of the treatment area at a later date to complete treatment or complement previous treatments (re-treatment).

[00233] Точка фиксации или направления взгляда может назначаться индивидуально относительно пучка лечебного лазера для каждого квадранта и для разных пациентов с разными лицевыми структурами.[00233] The point of fixation or direction of gaze can be assigned individually relative to the treatment laser beam for each quadrant and for different patients with different facial structures.

[00234] Как показано на фиг. 75, лазерная система может включать в себя дисплей пациента, который можно применять также для сообщения пациенту другой информации, включая инструкции и информацию.[00234] As shown in FIG. 75, the laser system may include a patient display that may also be used to communicate other information to the patient, including instructions and information.

[00235] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом пучок лечебного лазера и соответствующие точка фиксации и ось фиксации связаны и регулируются для обоих глаз и квадрантов, чтобы обходить лицевые структуры (например, нос). Фиг. 73 и 77 представляют примерные положения лазерной головки для каждого квадранта вокруг лицевых признаков. В некоторых вариантах осуществления, пучок лечебного лазера и зрительная ось (ось фиксации) могут составлять, по существу, фиксированный угол и располагаться противоположно (на 180 градусов) вокруг вертикальной оси. Некоторые пациенты могут иметь крайние черты лица в некоторых квадрантах, которые могут требовать уменьшения данного угла. Система может допускать, чтобы ось воздействия была немного неперпендикулярной к поверхности склеры.[00235] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue, wherein the treatment laser beam and associated fixation point and fixation axis are coupled and adjusted for both eyes and quadrants to target facial structures (e.g., nose) . Fig. 73 and 77 represent exemplary laser head positions for each quadrant around facial features. In some embodiments, the treatment laser beam and the visual axis (fixation axis) may form a substantially fixed angle and be 180 degrees opposite to the vertical axis. Some patients may have extreme facial features in some quadrants that may require a reduction in this angle. The system may allow the axis of influence to be slightly non-perpendicular to the scleral surface.

[00236] Пример угла лечебного воздействия и фиксации: (1) Угол лазерного лечебного воздействия может составлять, но не всегда, 28°. Система нацеливается для «импульсного воздействия на глаз» лазером под углом как можно ближе к 90°, с одновременным учетом границ геометрии лица (например, носа, бровей). (2) Точка фиксации отображается на экране и соответственно перемещается относительно положения квадранта, который в настоящий момент подвергается лечебному воздействию, чтобы приводить «направление взгляда/взгляд» пациента в правильное положение для импульсного воздействия на глаз под углом как можно ближе к 90°. (3) Угол между лечебным воздействием и точкой фиксации не всегда является одинаковым. Точки фиксации для конкретного квадранта (Q) на дисплее для каждого положения лечебного воздействия в квадранте. Угол зависит от расстояния до пациента, которое, в свою очередь, зависит от текущего квадранта, подвергаемого лечению. Фиг. 81 представляет примерную таблицу, содержащую подробные данные о положении глаза в каждом квадранте и угле воздействия (например, как показано на фиг. 73).[00236] Example of treatment and fixation angle: (1) The laser treatment angle may, but is not always, 28°. The system aims to “pulse the eye” with the laser at an angle as close to 90° as possible, while taking into account the boundaries of facial geometry (e.g. nose, eyebrows). (2) The fixation point is displayed on the screen and accordingly moves relative to the position of the quadrant currently being treated to bring the patient's "direction of gaze/gaze" into the correct position for pulsing the eye at an angle as close to 90° as possible. (3) The angle between the treatment effect and the fixation point is not always the same. Quadrant-specific fixation points (Q) on the display for each treatment position in the quadrant. The angle depends on the distance to the patient, which in turn depends on the current quadrant being treated. Fig. 81 is an exemplary table containing details of eye position in each quadrant and impact angle (eg, as shown in FIG. 73).

[00237] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя лазерную головку, которая может иметь другие ориентации, подходящие для многочисленных положений пациента и конфигураций кабинета. Фиг. 90 представляет примерную лазерную систему с системой лазерной головки в случае, когда пациент может находиться в положении сидя.[00237] In some embodiments, the laser system may include a laser head that may have other orientations suitable for multiple patient positions and room configurations. Fig. 90 shows an exemplary laser system with a laser head system in a case where the patient may be in a sitting position.

[00238] Оптимизация скорости, направления движения и фокусного расстояния между отдельными микропорами в пределах зоны лечения может достигаться посредством одного или нескольких элементов в системе управления движением. Для оптимизации эффективности лечения можно управлять порядком создания пор в пределах зоны лечения, и примерный порядок поясняется на фиг. 91.[00238] Optimization of the speed, direction of motion, and focal distance between individual micropores within the treatment zone can be achieved by one or more elements in the motion control system. To optimize the effectiveness of treatment, the order in which pores are created within the treatment area can be controlled, and an exemplary order is explained in FIG. 91.

[00239] Как показано на фиг. 38-41 и 42, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя различные комбинации компонентов системы OCT, совместно используемых и объединенных для упрощения, повышения надежности и снижения стоимости.[00239] As shown in FIG. 38-41 and 42, in some embodiments, the laser system may include various combinations of OCT system components shared and integrated to simplify, improve reliability, and reduce cost.

[00240] ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА [00240] LASER SYSTEM

[00241] Глаз построен из соединительной ткани. Возрастные дефекты у людей связаны с тенденцией ускоряющегося ухудшения состояния со старением. Сшивки возникают вследствие некоторых классов продуктов обмена веществ, таких как конечные продукты гликирования (AGE). В соединительной ткани, например, глаза, AGE вызываются сшивкой коллагеновых фибрилл. Сшивки повышают биомеханическую жесткость соединительной ткани. Кросслинкинг в склере обуславливает ригидность глаза и связан с потерей зрительной аккомодации, а также развитием других возрастных глазных заболеваний (например, внутриглазной гипертензии, AMD (возрастной дегенерации макулы) и некоторых форм катаракты). Разрушение сшивок или «расшивка» коллагеновых фибрилл может обратить течение AGE и отрицательные воздействия возраста. Некоторые варианты осуществления системы могут включать в себя лазерную микропорацию склеры (LSM), которая имеет целью расшивку микрофибрилл склеры посредством создания матрицы микропор по физиологически важным, критическим зонам, чтобы снизить биомеханическую жесткость, обусловленную возрастом. Главной целью является создание возможности для комплекса цилиарных мышц свободнее двигать хрусталик и эффективнее восстанавливать рабочий диапазон фокусировки (EROF) глаза, чтобы видеть на различных расстояниях, особенно, близких и промежуточных, которые теряются с возрастом. Лечение методом LSM может также немного улучшать фокусировку зрения на большие расстояния для пациентов со скрытой дальнозоркостью, которые потеряли некоторую часть своего дистанционного зрения из-за потери аккомодационной способности. Фиг. 117, 118 и 119 представляют изображения примерной расшивки.[00241] The eye is made of connective tissue. Age-related defects in humans are associated with a trend of accelerating deterioration with aging. Cross-links arise from certain classes of metabolic products, such as advanced glycation end products (AGEs). In connective tissue such as the eye, AGEs are caused by the cross-linking of collagen fibrils. Crosslinks increase the biomechanical stiffness of connective tissue. Crosslinking in the sclera causes rigidity of the eye and is associated with loss of visual accommodation, as well as the development of other age-related eye diseases (eg, intraocular hypertension, AMD (age-related macular degeneration), and some forms of cataracts). Disruption of cross-links or “unlinking” of collagen fibrils can reverse the course of AGE and the negative effects of age. Some embodiments of the system may include laser scleral microporation (LSM), which aims to open up scleral microfibrils by creating a matrix of micropores across physiologically important, critical areas to reduce age-related biomechanical stiffness. The main goal is to create the ability for the ciliary muscle complex to move the lens more freely and more effectively restore the operating range of focus (EROF) of the eye in order to see at various distances, especially close and intermediate, which are lost with age. LSM treatment may also slightly improve long-distance focusing for patients with latent farsightedness who have lost some of their distance vision due to loss of accommodative ability. Fig. 117, 118 and 119 show images of approximate jointing.

[00242] В некоторых вариантах осуществления, процесс лазерной терапии по настоящему изобретению может воздействовать на специальные зоны лечения, которые находятся в особых физиологических зонах, охватывающих анатомические структуры в глазу, критически важные для функций глаза. Хотя в настоящей заявке описаны примеры 3 или 5 физиологических зон, можно также рассматривать другое число физиологических зон для лечения.[00242] In some embodiments, the laser therapy process of the present invention may target specific treatment zones that are located in specific physiological regions encompassing anatomical structures in the eye that are critical to ocular function. Although examples of 3 or 5 physiological zones are described herein, other numbers of physiological zones for treatment may also be considered.

[00243] В некоторых вариантах осуществления, картина лечения может быть описана как 5 критических зон на 5 различных расстояниях от внешнего края анатомического лимба (AL), не соприкасающихся с любыми компонентами или связанными тканями роговицы, как показано на фигурах, от фиг. 2B-1 до фиг.2B-3 заявки США № 15/942,513, и фиг. 95 и 97.[00243] In some embodiments, the treatment pattern may be described as 5 critical zones at 5 different distances from the outer edge of the anatomical limbus (AL), not in contact with any components or associated corneal tissue, as shown in the figures from FIGS. 2B-1 to FIG. 2B-3 of US Application No. 15/942,513, and FIG. 95 and 97.

[00244] В некоторых вариантах осуществления, процесс лазерной терапии по настоящему изобретению может обеспечивать разные углы лазерного воздействия для разных квадрантов. Например, лазер может фокусироваться относительно AT (анатомического) лимба. Фиг. 80A, 80B, 73 и 81 представляют примеры положений 4 квадрантов на каждом глазу для лечения. Фиг. 91, 92, 93 и 94 представляют множество форм зон внеосевого лечебного воздействия и положений вокруг зрительной оси. Система может модифицировать размер зоны лечения или узор пор в пределах зоны лечения по конкретным зонам на основании диаметра глазного яблока пациента. Диаметр глазного яблока может быть измерен традиционным методом перед лечением или может быть высотой зоны лечения, выведенной путем анализа данных сканирования OCT, которая продолжается от точки над AT лимбом до предела запланированной зоны лечения, чтобы гарантировать невыход лечебного воздействия за безопасные зоны, исключающие сетчатку. Смотри примерные зоны лечения на фиг. 52 и 54.[00244] In some embodiments, the laser therapy process of the present invention may provide different laser angles for different quadrants. For example, the laser may be focused relative to the AT (anatomical) limbus. Fig. 80A, 80B, 73 and 81 provide examples of 4 quadrant positions on each eye for treatment. Fig. 91, 92, 93 and 94 represent a variety of off-axis treatment zone shapes and positions around the visual axis. The system can modify the size of the treatment zone or the pattern of pores within the treatment zone on a site-specific basis based on the diameter of the patient's eyeball. The diameter of the eyeball can be measured conventionally before treatment or can be the height of the treatment zone, derived by analyzing OCT scan data, which extends from a point above the AT limb to the limit of the planned treatment zone to ensure that the treatment does not extend beyond the safe zones excluding the retina. See example treatment zones in Fig. 52 and 54.

[00245] Зона и картины лечения [00245] Treatment area and patterns

[00246] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, и при этом лазерный пучок можно установить с возможностью полного кругового или 360-градусного воздействия вокруг глаза. Фиг. 94 и 93 представляют примерную полную окружную или 360-градусную золотую спираль, образованную отдельными картинами лечения. Система может изменять точки направления взгляда и несколько зон лечения, чтобы выполнить абляцию предварительно заданной окружной картины или спирали.[00246] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue, and the laser beam may be positioned to provide a full circumferential or 360-degree effect around the eye. Fig. 94 and 93 represent an approximate full circumferential or 360 degree golden spiral formed by individual treatment patterns. The system can change viewing points and multiple treatment zones to ablate a predefined circumferential pattern or spiral.

[00247] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью воздействия на зоны переднего сегмента (зоны AS) склеры для образования требуемого узора микропор с целью получения искомых результатов. Фиг. 96, 67, 68, 97, 98, 99 и 100 представляют примеры передних зон лечения, которое может выполняться с использованием системы по настоящему изобретению.[00247] In some embodiments, the laser system may be configured to target anterior segment zones (AS zones) of the sclera to produce a desired micropore pattern to produce the desired results. Fig. 96, 67, 68, 97, 98, 99 and 100 provide examples of anterior treatment zones that can be performed using the system of the present invention.

[00248] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью воздействия на зоны заднего сегмента (зоны PS) склеры для образования требуемого узора микропор с целью получения искомых результатов. Фиг. 3, 101, 102, 103, 104 и 105 представляют примеры задних зон лечения, например, 5 зон, которые можно реализовать с использованием системы по настоящему изобретению. Фиг. 101 дает описание примерных критических зон заднего сегмента. Фиг. 102 и 103 представляют примерные критические зоны заднего сегмента на глазу. Как показано на фиг. 103, примерный задний сегмент глаза включает в себя T, височный, и N, назальный. На фигуре виден зрительный нерв (a) с его центральными сосудами и окружающими менингеальными оболочками. Его центр находится на расстоянии около 3 мм в сторону носа и 1 мм ниже заднего полюса глазного яблока. Вокруг него находятся задние короткие цилиарные артерии и нервы. Примерное положение макулы находится в x. Вдоль горизонтального меридиана, который делит глаз надвое, расположены задние длинные цилиарные артерии и нервы (b). Показаны выходы четырех вортикозных вен, по одной для каждого квадранта (c). Показаны криволинейные косые входы верхней косой (d) и нижней косой (e) мышц. Отрезанные концы четырех прямых мышц находятся в f.[00248] In some embodiments, the laser system may be configured to target posterior segment zones (PS zones) of the sclera to produce a desired micropore pattern to produce desired results. Fig. 3, 101, 102, 103, 104 and 105 represent examples of posterior treatment zones, for example 5 zones, that can be implemented using the system of the present invention. Fig. 101 describes exemplary critical areas of the posterior segment. Fig. 102 and 103 represent exemplary posterior segment critical areas on the eye. As shown in FIG. 103, an exemplary posterior segment of the eye includes T, temporal, and N, nasal. The figure shows the optic nerve (a) with its central vessels and surrounding meningeal membranes. Its center is located at a distance of about 3 mm towards the nose and 1 mm below the posterior pole of the eyeball. Around it are the posterior short ciliary arteries and nerves. The approximate position of the macula is at x. Along the horizontal meridian, which divides the eye in two, are the posterior long ciliary arteries and nerves (b). The exits of the four vorticose veins are shown, one for each quadrant (c). Curvilinear oblique inputs of the superior oblique (d) and inferior oblique (e) muscles are shown. The cut ends of the four rectus muscles are in f.

[00249] Лечение в пределах ограниченной зоны лечения может модифицировать микропоры в конкретных зонах. Ромбическая форма является простым примерным узором, другие могут увереннее поддерживать оптимизацию пор в каждой зоне.[00249] Treatment within a limited treatment area can modify micropores in specific areas. The diamond shape is a simple example pattern, others can more confidently support the optimization of pores in each zone.

[00250] Как показано на фиг. 91 и 104, лечение в пределах ограниченной зоны лечения может модифицировать микропоры в конкретных зонах. Узоры микропор и порядок образования микропор можно изменять при изменении зоны лечения и для конкретных зон, чтобы оптимизировать эффективность лечения. Например, фиг. 92 представляет один порядок образования микропор с 1-й по 48-ю. На фиг. 93 и 94 представлены другие примеры нескольких форм и узоров зон лечения в нескольких местах вокруг зрительной оси.[00250] As shown in FIG. 91 and 104, treatment within a limited treatment zone can modify micropores in specific areas. Micropore patterns and the order of micropore formation can be changed as the treatment area changes and for specific areas to optimize treatment effectiveness. For example, FIG. 92 represents one order of micropore formation from 1st to 48th. In fig. 93 and 94 provide further examples of multiple shapes and patterns of treatment zones at multiple locations around the visual axis.

[00251] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения ригидности глаза в склере. Система может расшивать умножающиеся с возрастом сшивки фибрилл и микрофибрилл, которые возникают в соединительных тканях (фиг. 5 и 4 представляют примеры ткани, подвергнутой лечению методом микропорации), включая соединительную ткань в склере. Система может снижать биомеханическую жесткость посредством разрыва (расшивки) связей. Фиг. 118 и 119 представляют примерную абляцию отдельных пор пучком лечебного лазера, и расшивка происходит как разрыв связей в микрофибриллах и фибриллах. Она расслабляет ткань или позволяет ткани становится эластичнее, т.е. снижает биомеханическую жесткость.[00251] In some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral stiffness of the eye. The system can unravel the age-increasing cross-links of fibrils and microfibrils that occur in connective tissues (FIGS. 5 and 4 represent examples of microporation-treated tissue), including connective tissue in the sclera. The system can reduce biomechanical stiffness by breaking the bonds. Fig. 118 and 119 represent exemplary ablation of individual pores by a therapeutic laser beam, and de-sealing occurs as the rupture of bonds in microfibrils and fibrils. It relaxes the tissue or allows the tissue to become more elastic, i.e. reduces biomechanical stiffness.

[00252] В некоторых вариантах осуществления, матричная структура микропор может быть спиральным узором архимедовой спирали, спирали Корню, параболической спирали, гиперболической спирали, спирали жезл, логарифмической спирали, спирали Фибоначчи, золотой спирали, решетки Браве, сетки, не являющаяся решеткой Браве, или их комбинаций.[00252] In some embodiments, the micropore matrix structure may be a spiral pattern of an Archimedean spiral, a Cornu spiral, a parabolic spiral, a hyperbolic spiral, a rod spiral, a logarithmic spiral, a Fibonacci spiral, a golden spiral, a Bravais lattice, a non-Bravais lattice mesh, or their combinations.

[00253] В некоторых вариантах осуществления, матричная структура микропор может иметь контролируемую асимметрию, которая является, по меньшей мере, частичной вращательной асимметрией относительно центра матричной структуры. По меньшей мере, частичная вращательная асимметрия может распространяться на, по меньшей мере, 51 процент микропор матричной структуры. По меньшей мере, частичная вращательная асимметрия может распространяться на, по меньшей мере, 20 микропор матричной структуры. В некоторых вариантах осуществления, матричная структура микропор имеет случайную асимметрию.[00253] In some embodiments, the micropore matrix structure may have a controlled asymmetry that is at least partially rotational asymmetry about the center of the matrix structure. At least partial rotational asymmetry may extend to at least 51 percent of the micropores of the matrix structure. At least partial rotational asymmetry may extend to at least 20 micropores of the matrix structure. In some embodiments, the micropore matrix structure has random asymmetry.

[00254] В некоторых вариантах осуществления, матричная структура микропор имеет контролируемую симметрию, которая является, по меньшей мере, частичной вращательной симметрией относительно центра матричной структуры. По меньшей мере, частичная вращательная симметрия может распространяться на, по меньшей мере, 51 процент микропор матричной структуры. По меньшей мере, частичная вращательная симметрия может распространяться на, по меньшей мере, 20 микропор матричной структуры. В некоторых вариантах осуществления, матричная структура микропор может иметь случайную симметрию.[00254] In some embodiments, the micropore matrix structure has a controlled symmetry that is at least partially rotational symmetry about the center of the matrix structure. At least partial rotational symmetry may extend to at least 51 percent of the micropores of the matrix structure. At least partial rotational symmetry may extend to at least 20 micropores of the matrix structure. In some embodiments, the micropore matrix structure may have random symmetry.

[00255] В некоторых вариантах осуществления, матричная структура содержит несколько спиралей по часовой стрелке и несколько спиралей против часовой стрелки. Число спиралей по часовой стрелке и число спиралей против часовой стрелки могут быть числами Фибоначчи или кратными числам Фибоначчи или могут находиться в отношении, которое сходится на золотом отношении.[00255] In some embodiments, the matrix structure contains several clockwise helices and several counterclockwise helices. The number of clockwise spirals and the number of counterclockwise spirals may be Fibonacci numbers or multiples of Fibonacci numbers, or may be in a ratio that converges on the golden ratio.

[00256] Лазерная система и оптические конфигурации [00256] Laser system and optical configurations

[00257] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью обеспечения лечебного лазера внутри лазерной головки, которая может направлять пучок гониометрическим методом с перемещением до 5 градусов.[00257] In some embodiments, the laser system may be configured to provide a treatment laser within a laser head that can direct the beam in a goniometric manner with movement up to 5 degrees.

[00258] Во всех случаях, точные угловое расположение и положение фокусировки лечебного лазера могут достигаться путем сочетания движения нескольких элементов. В некоторых вариантах осуществления, данные элементы, которые могут содержаться в системе лазерной головки, описаны выше и показаны, по меньшей мере, на фиг. 78, 73, 80A, 80B и 77.[00258] In all cases, the precise angular position and focus position of the treatment laser can be achieved by combining the movement of several elements. In some embodiments, these elements that may be contained in the laser head system are described above and shown in at least FIGS. 78, 73, 80A, 80B and 77.

[00259] Как показано на фиг. 10, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может использовать гальванометрические зеркала, отдельный лазер видимого диапазона и волокна системы контроля глубины методом OCT (системы OCT/DC), которые совмещаются на оси лечебного лазера, и проходить через одну и ту же фокусирующую оптическую систему, управляющую работой системы OCT/DC и операциями лазера и обеспечивающую подсветку и видеокамеру с прямой видимостью для врача.[00259] As shown in FIG. 10, in some embodiments, the laser system may use galvanometric mirrors, a separate visible laser, and OCT depth control fibers (OCT/DC systems) that are aligned on the axis of the treatment laser and pass through the same focusing optical system, controls the OCT/DC system and laser operations and provides illumination and a video camera with direct line of sight for the physician.

[00260] Как показано на фиг. 11, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может использовать гальванометрические зеркала, лазер видимого диапазона и систему OCT/DC, которые совмещаются посредством одного волокна на оси лечебного лазера, и проходить через одну и ту же фокусирующую оптическую систему, управляющую работой системы OCT/DC и операциями лазера и обеспечивающую подсветку и видеокамеру с прямой видимостью для врача.[00260] As shown in FIG. 11, in some embodiments, the laser system may use galvanometric mirrors, a visible laser, and an OCT/DC system that are aligned via a single fiber on the axis of the treatment laser, and pass through the same focusing optical system that controls the operation of the OCT/DC system. and laser operations and providing illumination and a video camera with direct visibility for the doctor.

[00261] Как показано на фиг. 12, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система на фиг. 11 может также включать в себя систему сканирования OCT.[00261] As shown in FIG. 12, in some embodiments, the laser system of FIG. 11 may also include an OCT scanning system.

[00262] Как показано на фиг. 13, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система, подобная показанной на фиг. 12, может работать без гальванометрических зеркал, 5-осевой лазерной головки и отдельного движения по оси Z. [00262] As shown in FIG. 13, in some embodiments, a laser system similar to that shown in FIG. 12, can work without galvanometric mirrors, 5-axis laser head and separate Z-axis movement.

[00263] Как показано на фиг. 14, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система, подобная показанной на фиг. 13, может иметь конфигурацию, которая не содержит гальванометрических зеркал, но содержит 6-ю ось линзы с автофокусировкой (AF).[00263] As shown in FIG. 14, in some embodiments, a laser system similar to that shown in FIG. 13 may have a configuration that does not include galvanometric mirrors but does include a 6th axis autofocus (AF) lens.

[00264] Как показано на фиг. 120, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя схему устройства наведения лазера для полусферического воздействия, при этом концепция полусферы является базовой для перемещения лазерной головки по полусферической поверхности и постоянного направления в центр зоны лечения. Полусфера перемещается по осям x, y и z, чтобы позиционировать центр полусферы на глазу пациента, с использованием или без гальванометрических зеркал в конструкции. В простейшем случае, система управления движением может перемещать лечебный лазер вокруг глаза пациента на поверхности полусферы. Полусферу можно позиционировать по осям x, y и z для совмещения с положением начальной микропоры по протоколу лечения и затем переместить на шаг по полусфере в положение следующей микропоры. Оси x, y и z могут не изменяться во время лечебного воздействия в одном квадранте, но могут нуждаться в изменении для другого квадранта.[00264] As shown in FIG. 120, in some embodiments, the laser system may include a laser targeting device circuitry for a hemispherical treatment, with the hemispherical concept being the basic concept for moving the laser head along a hemispherical surface and continuously aiming at the center of the treatment area. The hemisphere is moved along the x, y and z axes to position the center of the hemisphere on the patient's eye, with or without the use of galvanometric mirrors in the design. In its simplest form, a motion control system can move the treatment laser around the patient's eye on the surface of a hemisphere. The hemisphere can be positioned along the x, y and z axes to align with the position of the initial micropore in the treatment protocol and then moved one step along the hemisphere to the position of the next micropore. The x, y and z axes may not change during treatment in one quadrant, but may need to change for another quadrant.

[00265] Как показано на фиг. 121-125, и 128-132, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, при наличии множества оптических компонентов для модификации размера, фокальной точки пучка (и поэтому поры), с выполнением настройки вручную или автоматически под управлением системы. Например, как видно на фиг. 121-125, компоненты могут включать в себя линзу из CaF2, сапфировый объединитель, сапфировую полусферическую линзу, коллимировать, фокусировать и дефокусировать оптический пучок. Сапфировый объединитель обеспечивает средство для приведения пучков OCT и лазера видимого диапазона в ориентацию, коллинеарную с терапевтическим пучком. Цилиндрическая линза из CaF2 служит для скругления пучка. На фиг. 128-132, для изменения диаметра пучка в предметной плоскости на глазу применяется пара линз вместо жестко встроенного линзового элемента, показанного на предыдущих фигурах.[00265] As shown in FIG. 121-125, and 128-132, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue by having multiple optical components to modify the size, focal point of the beam (and therefore the pore), with adjustments made manually or automatically under system control. For example, as seen in FIG. 121-125, components may include a CaF 2 lens, a sapphire combiner, a sapphire hemispherical lens, collimate, focus and defocus the optical beam. The sapphire combiner provides a means for aligning the OCT and visible laser beams into an orientation collinear with the therapy beam. A cylindrical lens made of CaF 2 serves to round the beam. In fig. 128-132, a pair of lenses is used to change the diameter of the beam in the object plane on the eye instead of the rigidly built-in lens element shown in the previous figures.

[00266] Как показано на фиг. 84 и 85, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, при наличии множества оптических компонентов, содержащихся в узле небольшого веса, включающего в себя другую оптическую систему, дифракционный делитель пучка (DBS), электродвигатели, кодеры, лазер, устройство возбуждения лазера, фиксатор для волокон OCT и средство охлаждения.[00266] As shown in FIG. 84 and 85, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue by having multiple optical components contained in a lightweight assembly including another optical system, a diffractive beam splitter (DBS), motors, encoders, laser, laser excitation device, OCT fiber clamp and cooling means.

[00267] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя сканирующее зеркало, которое может служить дублирующей осью движения, чтобы очень быстро вносить поправки в наведение пучка на глаз. Фиг. 126A и 126B представляют некоторые технические характеристики и возможности сканирующего зеркала.[00267] In some embodiments, the laser system may include a scanning mirror that can serve as a redundant axis of motion to very quickly make adjustments to the alignment of the beam to the eye. Fig. 126A and 126B present some of the specifications and capabilities of the scanning mirror.

[00268] Как показано на фиг. 126A, 126B и 127, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, при наличии единственного сканирующего зеркала, которое совмещает функции сканирования OCT и контроля глубины методом OCT, причем сканирующее зеркало можно регулировать для отслеживания последовательности импульсов лечебного лазера по поверхности глаза во время абляции одной поры таким образом, чтобы создавать отличающиеся общую форму и размер поры и/или отличающуюся форму низа поры. В некоторых случаях, DBS может создавать участок размера и формы микропоры. Наведение пучка можно переводить, чтобы составлять форму более крупной микропоры с использованием нескольких положений и импульсов системы.[00268] As shown in FIG. 126A, 126B, and 127, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue by having a single scanning mirror that combines OCT scanning and OCT depth control functions, wherein the scanning mirror can be adjusted to track the pulse train of the treatment laser. over the surface of the eye during ablation of one pore in such a way as to create a different overall shape and size of the pore and/or a different shape of the bottom of the pore. In some cases, DBS can create an area the size and shape of a micropore. The beam targeting can be translated to shape the shape of a larger micropore using multiple positions and pulses of the system.

[00269] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 182, лазерная система может включать в себя сканирующее зеркало, совмещающее сканирование OCT и контроль глубины методом OCT в одном пучке OCT, коллинеарном с лечебным лазером, при этом сканирующее зеркало может обеспечивать функции сканирования и фиксированного положения, связанные со сканированием OCT и контролем глубины методом OCT. В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может использовать обе функции одновременно или поочередно для совмещения сканирования OCT с лечебным воздействием в квадранте.[00269] In some embodiments, as shown in FIG. 182, the laser system may include a scanning mirror combining OCT scanning and OCT depth control in a single OCT beam collinear with the treatment laser, wherein the scanning mirror may provide scanning and fixed position functions associated with OCT scanning and OCT depth control . In some embodiments, the laser system may use both functions simultaneously or alternately to combine an OCT scan with a treatment intervention in a quadrant.

[00270] Как показано на фиг.127, 86, 85 и 57, в некоторых вариантах осуществления лазерная система может быть выполнена с возможностью лечения склеральной ткани, при наличии единственного сканирующего зеркала, которое совмещает функции сканирования OCT и контроля глубины методом OCT, и дифракционного делителя пучка (DBS), формирующего и задающего размер пучка, в лазерной головке, как показано на фиг. 85. В некоторых вариантах осуществления, размер и форму пучка можно изменять множеством небольших DBS. Элементы DBS разных оптических схем можно переключать вручную или автоматически для модификации профиля терапевтического пучка, коллинеарного с пучком лечебного лазера. В некоторых вариантах осуществления, DBS можно применять для деления одного лазерного пучка на несколько пучков, каждый из которых имеет характеристики исходного пучка, можно применять в расходящемся пучке, можно применять для изменения размера пучка и можно уменьшать в размерах, при использовании перед объединителем пучка. Конструкции DBS могут давать, в результате, произвольные распределения пятна. Размер одного пятна может быть не связанным с расстоянием между пятнами.[00270] As shown in FIGS. 127, 86, 85, and 57, in some embodiments, the laser system may be configured to treat scleral tissue by having a single scanning mirror that combines the functions of OCT scanning and OCT depth control and diffraction beam splitter (DBS), which shapes and sets the beam size, in the laser head, as shown in FIG. 85. In some embodiments, the beam size and shape can be varied by a plurality of small DBSs. DBS elements of different optical designs can be switched manually or automatically to modify the therapeutic beam profile collinear with the treatment laser beam. In some embodiments, DBS can be used to split a single laser beam into multiple beams, each having the characteristics of the original beam, can be used in a diverging beam, can be used to change the size of the beam, and can be reduced in size when used in front of a beam combiner. DBS designs can result in random spot distributions. The size of one spot may not be related to the distance between spots.

[00271] Система подголовника и кресло [00271] Headrest system and seat

[00272] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 133 и 72, лазерная система может включать в себя стол или кресло пациента, который(ое) может крепиться к механической конструкции лазерной системы или позиционироваться относительно нее и будет закрепляться или оставаться зафиксированным в рабочем положении относительно лазерной головки.[00272] In some embodiments, as shown in FIG. 133 and 72, the laser system may include a patient table or chair that can be attached to or positioned relative to the mechanical structure of the laser system and will be secured or remain fixed in position relative to the laser head.

[00273] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя кресло пациента, которое допускает отклонение назад и перемещение пациента под лазерной системой с помощью бесконтактной автоматической системы или вручную. Предпочтительный вариант осуществления будет позиционировать голову точно по центру в пределах рабочего диапазона лазерной головки по осям x и y и затем обеспечивать движение по оси Z с целью перемещения лица пациента до выставления по центру в рабочем диапазоне лазерной головки. Из данного положения, система управления движением камеры TOF, перекрестья лазера и лазерной головки может настроиться на пациента для лечения.[00273] In some embodiments, the laser system may include a patient chair that allows the patient to lean back and move under the laser system using a non-contact automatic system or manually. A preferred embodiment would position the head exactly centered within the x- and y-axis operating range of the laser head and then provide Z-axis movement to move the patient's face until it is centered within the laser head's operating range. From this position, the motion control system of the TOF camera, laser crosshairs and laser head can be adjusted to the patient for treatment.

[00274] Как показано на фиг. 9, 71, 134 и 135, в некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя подголовник пациента для удерживания головы и глаза пациента в неподвижном положении и обеспечения приблизительного положения глаза относительно лазерной головки во время подготовки и лечения. Подголовник может закреплять голову пациента, как требуется, чтобы способствовать удерживанию глаза в неподвижном положении. Подголовник может крепиться к системе, как показано на фиг. 71, или креслу или процедурному столу. Подголовник можно перемещать вверх и вниз для приблизительного регулирования глаза пациента по оси Z. Подголовник может также служить местом крепления для автоматизированного дополнительного механизма сопряжения с глазом.[00274] As shown in FIG. 9, 71, 134, and 135, in some embodiments, the laser system may include a patient headrest to hold the patient's head and eye in a stationary position and provide approximate alignment of the eye relative to the laser head during preparation and treatment. The headrest may support the patient's head as required to help keep the eye in a stationary position. The headrest may be attached to the system as shown in FIG. 71, or a chair or treatment table. The headrest can be moved up and down to roughly adjust the patient's eye along the Z axis. The headrest can also serve as a mounting location for an automated optional eye interface mechanism.

[00275] В некоторых вариантах осуществления, подголовник может включать в себя шлем, закрепленный на подголовнике на кресле или столе. Или подголовник может быть закреплен к лазерной системе и обеспечивать положительную обратную связь по положению с системой.[00275] In some embodiments, the headrest may include a helmet mounted to the headrest of a chair or table. Or the headrest can be attached to the laser system and provide positive positional feedback to the system.

[00276] В некоторых вариантах осуществления, подголовник может включать в себя шланг для откачивания отходов тканей (как показано на фиг. 76) или систему управления откачиванием с фильтром buffalo для откачивания хирургического дыма, расположенный(ую) вблизи глаза и надлежащим образом для каждой зоны лечения. В некоторых вариантах осуществления, подголовник может включать в себя средство аспирации отходов абляции в положении рядом с подвергаемым лечению квадрантом и с возможностью позиционирования врачом.[00276] In some embodiments, the headrest may include a tissue waste suction hose (as shown in FIG. 76) or a buffalo filter suction control system for suctioning surgical smoke, located near the eye and appropriately for each zone treatment. In some embodiments, the headrest may include means for aspirating ablation waste in a position adjacent to the quadrant being treated and positionable by a physician.

[00277] В некоторых вариантах осуществления, система управления откачиванием с фильтром для откачивания хирургического дыма может быть объединена с системой, и шланг/насадка (или насадки) для откачивания могут позиционироваться системой отдельно от подголовника вручную или автоматически на каретке или другом устройстве.[00277] In some embodiments, an evacuation control system with a filter for evacuating surgical smoke may be integrated with the system, and the evacuation hose/nozzle(s) may be positioned by the system separately from the headrest, either manually or automatically on a carriage or other device.

[00278] В некоторых вариантах осуществления, подголовник может включать в себя автоматизированную систему сопряжения с глазом для поддержки позиционирования глаза пациента для каждого квадранта и удерживания его в неподвижном положении. Это может осуществляться с помощью или без помощи врача.[00278] In some embodiments, the headrest may include an automated eye interface system to support positioning of the patient's eye for each quadrant and keeping it stationary. This can be done with or without the help of a doctor.

[00279] Фиг. 88 и 89 представляют примерный вспомогательный компонент приставки к глазу в лазерной системе, который может помогать при разведении век в открытое положение для воздействия на зоны лечения, придерживании движения глаза, защите зрачка от побочных излучений лечебного лазера и содействовать направлению взгляда пациента в далекие внеосевые точки фиксации.[00279] FIG. 88 and 89 represent an exemplary ancillary eye attachment component in a laser system that may assist in drawing the eyelids open to target treatment areas, maintaining eye movement, protecting the pupil from stray radiation from the treatment laser, and assisting in directing the patient's gaze to distant off-axis fixation points. .

[00280] ПРОЦЕДУРА И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ [00280] PROCEDURE AND MECHANISM OF OPERATION OF THE SYSTEM

[00281] Фиг. 19 и 20, и 27 представляют примерные процессы формирования микропор(ы) в некоторых вариантах осуществления.[00281] FIG. 19 and 20, and 27 represent exemplary micropore(s) formation processes in some embodiments.

[00282] В некоторых вариантах осуществления, процедура лазерной терапии может использовать эрбиевый лазер на иттрий-алюминиевом гранате (Er:YAG-лазер) для создания микропор в ткани глаза, например, склере. Данные микропоры могут формироваться на множество глубин, с предпочтительным диапазоном глубин, например, 5%-95% толщины склеры, вплоть до точки, в которой почти видна синяя окраска сосудистой оболочки. Микропоры можно формировать в виде множества совокупностей, включающих в себя матрицу, например, 5 мм × 5 мм, 7 мм × 7 мм или 14 мм × 14 мм. Данные матрицы микропорации разрывают связи в фибриллах и микрофибриллах склеры, что создает эффект «расшивки» в склеральной ткани. Прямым результатом данной матричной картины может быть создание зон как позитивной жесткости (остающейся промежуточной ткани) и негативной жесткости (удаленной ткани или микропор) в ригидной склере. Данные зоны различающейся жесткости делают возможным, чтобы модуль вязкоупругости склеры после лечения был более эластичным в критических зонах, при воздействии усилия или нагрузок, например, сокращении цилиарных мышц. Кроме того, подвергнутые лечению области склеры могут создавать эффект амортизации в ригидной склеральной ткани, когда сокращаются цилиарные мышцы, благодаря повышению пластичности. Это увеличивает аккомодационное усилие за счет беспрепятственного направления усилий внутрь и по центру вращения к хрусталику или облегчения перемещения внутрь и вверх аккомодационного механизма. Это дает преимущество над моделями, которые предполагают действие направленного наружу результирующего усилия на экваторе хрусталика. Например, методы, которые имеют целью расширение склеры, например, склеральные имплантаты или радиальные абляции хирургическим лазером, например, LAPR, предназначены для увеличения «промежутка» или околохрусталикового промежутка, чтобы позволить склере расширяться для предоставления свободного места цилиарным мышцам. Упомянутые методы основаны на теории «стеснения хрусталика» и нацелены на поддержку перемещения наружу вместо перемещения вверх и внутрь склеры и цилиарного механизма. В общем, создание матриц микропор в склеральной ткани может вызвать «эффект расшивки», разрывающий фибриллы и микрофибриллы слоев склеры и допускающий более эластичную реакцию на прилагаемое напряжение. Таким образом, механизм действия по настоящему изобретению может повышать пластичность и эластичность склеральной ткани в пределах анатомически значимых, критических зон посредством создания упомянутых областей различной жесткости в пределах цилиарного комплекса, и тем самым повысить биомеханическую функцию и эффективность аккомодационного аппарата. Фиг. от 2C-1 до 2C-4 заявки США № 15/942,513 поясняют лазерную склеральную расшивку фибрилл и микрофибрилл склеры и включены в настоящую заявку.[00282] In some embodiments, a laser therapy procedure may use an erbium yttrium aluminum garnet laser (Er:YAG laser) to create micropores in ocular tissue, such as the sclera. These micropores can form at many depths, with a preferred depth range of, for example, 5%-95% of the scleral thickness, up to the point where the blue coloration of the choroid is almost visible. The micropores can be formed into multiple assemblies including a matrix, for example, 5 mm x 5 mm, 7 mm x 7 mm, or 14 mm x 14 mm. These microporation matrices break the bonds in the fibrils and microfibrils of the sclera, which creates the effect of “unstitching” in the scleral tissue. A direct result of this matrix pattern may be the creation of zones of both positive stiffness (remaining interstitial tissue) and negative stiffness (removed tissue or micropores) in the rigid sclera. These zones of differing stiffness make it possible for the viscoelastic modulus of the sclera after treatment to be more elastic in critical zones when subjected to force or load, such as ciliary muscle contraction. In addition, treated areas of the sclera may create a cushioning effect in the rigid scleral tissue when the ciliary muscles contract due to increased plasticity. This increases the accommodative force by unimpededly directing forces inward and centrally toward the lens or by facilitating inward and upward movement of the accommodative mechanism. This provides an advantage over models that assume an outward net force acting at the equator of the lens. For example, techniques that aim to widen the sclera, such as scleral implants or radial surgical laser ablations such as LAPR, are designed to increase the “gap” or peri-lenticular space to allow the sclera to expand to provide room for the ciliary muscles. The techniques mentioned are based on the theory of “lens constriction” and aim to support outward movement instead of upward and inward movement of the sclera and ciliary mechanism. In general, the creation of micropore matrices in scleral tissue can induce a “unstitching effect” that ruptures the fibrils and microfibrils of the scleral layers and allows a more elastic response to applied stress. Thus, the mechanism of action of the present invention can increase the plasticity and elasticity of scleral tissue within anatomically significant, critical zones by creating said areas of varying stiffness within the ciliary complex, and thereby increase the biomechanical function and efficiency of the accommodative apparatus. Fig. 2C-1 to 2C-4 of US Application No. 15/942,513 explain laser scleral detangling of scleral fibrils and microfibrils and are included in this application.

[00283] В некоторых вариантах осуществления, оптическая схема системы может фокусировать расходящийся пучок лечебного лазера в отдельный сходящийся пучок, который направляется в место конкретной поры на рабочем расстоянии вплоть до 250 мм. Большое рабочее расстояние, >100 мм, обеспечивает, для пользователя, линию прямой видимости до глаза до, во время и после лечебного воздействия и, для пациента, более уверенное ощущение бесконтактного лечения. Требование больших рабочих расстояний для Er:YAG-лазера с длиной волны 2,94 мкм не позволила применять лазер с данной длиной волны в коммерческих автоматизированных лазерных системах с большей свободой рук. В настоящее время, почти все из коммерческих систем на базе 2,94-мкм Er:YAG-лазера являются либо ручными, либо подаваемыми шарнирно-сочлененной консолью, с наилучшим рабочим расстоянием облучения меньше, чем 500 мум и средним рабочим расстоянием облучения 3-4 мм. В некоторых вариантах осуществления, наилучшее рабочее расстояние облучения превышает 100 мм и среднее рабочее расстояние облучения составляет 100-200 мм, что допускает бесконтактные лазерные лечебные воздействия без ручного вмешательства.[00283] In some embodiments, the system's optical design can focus the diverging beam of a treatment laser into a separate converging beam that is directed to a specific pore at a working distance of up to 250 mm. The large working distance, >100 mm, provides the user with a clear line of sight to the eye before, during and after treatment and, for the patient, a more confident, non-contact treatment experience. The requirement of long working distances for the 2.94 µm Er:YAG laser has prevented the use of this wavelength in commercial automated laser systems with greater hands-free operation. Currently, almost all of the commercial 2.94 µm Er:YAG laser systems are either hand-held or articulated arm fed, with the best irradiation working distance being less than 500 mm and an average irradiation working distance of 3-4 mm. In some embodiments, the best irradiation working distance is greater than 100 mm and the average irradiation working distance is 100-200 mm, which allows for non-contact laser treatments without manual intervention.

[00284] В некоторых вариантах осуществления, система может формировать пучки с множеством форм и размеров на целевой фокальной плоскости посредством (1) подвижных оптических компонентов вдоль оптической оси, (2) смены дифракционного делителя пучка, включенного в оптический путь, или сочетания обоих данных методов.[00284] In some embodiments, the system can generate beams of a variety of shapes and sizes at the target focal plane by (1) moving optical components along the optical axis, (2) changing the diffractive beam splitter included in the optical path, or a combination of both. .

[00285] Соединительные ткани глаза, как и все другие соединительные ткани, испытывают влияние возраста. Склера составляет 5/6 глазного яблока и образована плотной нерегулярной соединительной тканью. Данная ткань состоит из, главным образом, коллагена (50-75%), эластина (2-5%), и протеогликанов. Соединительные ткани глаза делаются негибкими при старении, теряя свою эластичность, в основном, вследствие кросслинкинга, который происходит с возрастом. Кросслинкинг вызывает «повышение биомеханической жесткости» в соединительных тканях, например, в глазу. Сшивки являются связями между полимерными цепочками, например, полимерными цепочками в синтетических биоматериалахь или белках в соединительных тканях. Кросслинкинг может вызываться свободными радикалами, воздействием ультрафиолетового света и старением. В соединительных тканях, коллаген и эластин могут сшиваться с непрерывным формированием фибрилл и микрофибрилл с течением времени. С ростом количеств фибрилл и микрофибрилл, склера делается негибкой, претерпевает «склеросклероз», а также сопутствующее повышение метаболической физиологической нагрузки. При прогрессировании данной патофизиологии, склера оказывает нажим на нижележащие структуры и вызывает в них напряжение от нагрузки, с созданием биомеханической дисфункции, особенно такой, которая связана с аккомодацией. Лазерная микропорация склеры разрывает фибриллы и микрофибриллы склеры, эффективно «расшивая» связи и, тем самым, повышая эластичность склеры и «снижая биомеханическую жесткость.[00285] The connective tissues of the eye, like all other connective tissues, are affected by age. The sclera makes up 5/6 of the eyeball and is formed by dense, irregular connective tissue. This tissue consists mainly of collagen (50-75%), elastin (2-5%), and proteoglycans. The connective tissues of the eye become stiff with aging, losing their elasticity mainly due to cross-linking that occurs with age. Cross-linking causes “increased biomechanical stiffness” in connective tissues such as the eye. Crosslinks are bonds between polymer chains, such as polymer chains in synthetic biomaterials or proteins in connective tissues. Cross-linking can be caused by free radicals, exposure to ultraviolet light, and aging. In connective tissues, collagen and elastin can crosslink with the continuous formation of fibrils and microfibrils over time. With an increase in the number of fibrils and microfibrils, the sclera becomes inflexible, undergoes “sclerosclerosis”, as well as a concomitant increase in metabolic physiological load. As this pathophysiology progresses, the sclera puts pressure on the underlying structures and causes tension in them from the load, creating biomechanical dysfunction, especially that associated with accommodation. Laser microporation of the sclera breaks up the fibrils and microfibrils of the sclera, effectively “expanding” the bonds and thereby increasing the elasticity of the sclera and “reducing biomechanical stiffness.”

[00286] Как можно доказать, биомеханические улучшения с помощью лечения повышают биомеханическую эффективность аккомодационного аппарата. В некоторых вариантах осуществления, лечение посредством формирования микропор в виде матрицы в четырех косых квадрантах может восстановить функциональные внехрусталиковые усилия и восстановить, минимум, 1-3 диоптрий аккомодации. Лечение с использованием системы и способов по настоящему изобретению может показывать среднее восстановление 1,5 диоптрий аккомодации после операции. Это значительно повышало остроту зрения пациентов.[00286] Biomechanical improvements through treatment can be demonstrated to increase the biomechanical efficiency of the accommodative apparatus. In some embodiments, treatment by forming micropores in a matrix pattern in the four oblique quadrants can restore functional extralenticular forces and restore at least 1-3 diopters of accommodation. Treatment using the system and methods of the present invention can show an average recovery of 1.5 diopters of accommodation after surgery. This significantly increased the patients' visual acuity.

[00287] Применение ранее недоступных новаторских технологий биометрии и визуализации объяснило, что потеря аккомодационной способности при пресбиопии обусловлено многими составляющими хрусталиковыми, а также внехрусталиковыми и физиологическими факторами. Хрусталик, капсула хрусталика, сосудистая оболочка, стекловидное тело, склера, цилиарные мышцы и зонулярные связки, все играют решающую роль при аккомодации и подвергаются изменениям при старении. Повышение ригидности глаза с возрастом создает напряжение и деформацию упомянутых глазных структур и может отрицательно сказаться на аккомодационной способности.[00287] The use of previously unavailable innovative biometric and imaging technologies has explained that the loss of accommodative ability in presbyopia is due to many constituent lenticular, as well as extralenticular and physiological factors. The lens, lens capsule, choroid, vitreous, sclera, ciliary muscles and zonular ligaments all play a critical role in accommodation and undergo changes with aging. Increased ocular rigidity with age creates tension and strain on these ocular structures and can negatively impact accommodative ability.

[00288] Лечение склеры может иметь большое значение в ходе лечения биомеханических дефектов при пресбиопии, обеспечивая, по меньшей мере, одно средство, учитывающее действительную этиологию клинического проявления ухудшения аккомодации, обнаруживаемой с возрастом. Лечение, использующее лазерную микропорацию склеры для восстановления более эластичных биомеханических свойств, является безопасной процедурой и может восстанавливать аккомодационную способность у стареющих взрослых пациентов. В результате, лечение может расширить динамический диапазон аккомодации, а также улучшить отток водянистой влаги. С появлением усовершенствованных методов биометрии и визуализации и концентрацией исследовательских усилий, можно получать информацию о том, как работает аккомодационный комплекс, и как он влияет на весь орган зрения.[00288] Treatment of the sclera can be of great importance in the treatment of biomechanical defects in presbyopia, providing at least one remedy that takes into account the actual etiology of the clinical manifestation of deterioration of accommodation found with age. Treatment using laser microporation of the sclera to restore more elastic biomechanical properties is a safe procedure and can restore accommodative capacity in aging adult patients. As a result, treatment can expand the dynamic range of accommodation as well as improve aqueous humor outflow. With the advent of improved biometric and imaging techniques and concentrated research efforts, it is possible to obtain information about how the accommodative complex works and how it affects the entire visual organ.

[00289] В некоторых вариантах осуществления, процедура лазерной микропорации склеры может включать применение вышеописанного лазера, чтобы выполнять микроабляции в склере на ее частичную толщину в виде матрицы в пяти критических анатомических зонах, например, в 0-7,2 мм от анатомического лимба (AL). В некоторых вариантах осуществления, пять зон могут включать в себя: зону 0) 0,0-1,3 мм от AL; расстояние от AL до верхней границы цилиарной мышцы/склеральной шпоры; зону 1) 1,3-2,8 мм от AL; расстояние от склеральной шпоры до нижней границы кольцевой мышцы; зону 2) 2,8-4,6 мм от AL; расстояние от нижней границы кольцевой мышцы до нижней границы радиальной мышцы; зону 3) 4,6-6,5 мм от AL; от нижней границы радиальной мышцы до верхней границы задней зоны зонулярной связки стекловидного тела; и зону 4) 6,5-7,2 мм от AL; от верхней границы задней зоны зонулярной связки стекловидного тела до верхней границы между зрительной и слепой частями сетчатки.[00289] In some embodiments, a scleral laser microporation procedure may include using the laser described above to perform microablations in the sclera to a partial thickness in a matrix at five critical anatomical zones, for example, 0-7.2 mm from the anatomical limbus (AL ). In some embodiments, the five zones may include: zone 0) 0.0-1.3 mm from AL; distance from AL to the upper border of the ciliary muscle/scleral spur; zone 1) 1.3-2.8 mm from AL; distance from the scleral spur to the lower border of the annular muscle; zone 2) 2.8-4.6 mm from AL; distance from the inferior border of the circular muscle to the inferior border of the radial muscle; zone 3) 4.6-6.5 mm from AL; from the lower border of the radial muscle to the upper border of the posterior zone of the zonular vitreous ligament; and zone 4) 6.5-7.2 mm from AL; from the upper border of the posterior zone of the zonular vitreous ligament to the upper border between the visual and blind parts of the retina.

[00290] Как описано в настоящей заявке, аккомодация человеческого глаза может происходить за счет изменения или деформации хрусталика, когда глаз перефокусируется с дальнего расстояния на ближнее расстояние. Такое изменение хрусталика может вызываться сокращением внутриглазных цилиарных мышц (цилиарного тела), которое ослабляет усилие натяжения хрусталика поддерживающими зонулярными волокнами и допускает увеличение толщины и кривизны поверхности хрусталика. Цилиарная мышца может иметь кольцевую форму и может состоять из трех отдельно ориентированных групп цилиарных волокон, которые сокращаются к центру и в переднюю сторону глаза. Упомянутые три группы цилиарных волокон известны как продольная, радиальная и кольцевая. Деформация цилиарной мышцы вследствие сокращения разных волокон мышцы превращается в или иначе вызывает изменение усилия натяжения поверхности хрусталика зонулярными волокнами, чьи сложные картины прикрепления к хрусталику и цилиарной мышцы обуславливают результирующие изменения хрусталика во время аккомодации. Сокращение цилиарной мышцы прилагает также биомеханическое напряжение в местах соединения между цилиарной мышцей и склерой глаза, известной также белая наружная оболочка глаза. Кроме того, биомеханические сжатие, деформация или напряжение могут вызываться во время того, как в местах соединения между цилиарной мышцей и сосудистой оболочкой, известной как внутренний слой соединительная ткань между склерой и сетчаткой глаза, может происходить аккомодация. Сокращение цилиарной мышцы может также вызывать действие биомеханических усилий на трабекулярную сеть, решетчатую пластинку, сетчатку, оптический нерв и, фактически, каждую структуру в глазу.[00290] As described herein, accommodation of the human eye can occur due to changes or deformations of the lens when the eye refocuses from a far distance to a near distance. This change in the lens can be caused by contraction of the intraocular ciliary muscles (ciliary body), which weakens the tension force of the lens by the supporting zonular fibers and allows an increase in the thickness and curvature of the lens surface. The ciliary muscle may be circular in shape and may consist of three separately oriented groups of ciliary fibers that contract toward the center and anterior aspect of the eye. The three groups of ciliary fibers mentioned are known as longitudinal, radial and annular. Deformation of the ciliary muscle due to contraction of different muscle fibers is converted into or otherwise causes a change in the tension force on the surface of the lens by zonular fibers, whose complex patterns of attachment to the lens and ciliary muscle determine the resulting changes in the lens during accommodation. Contraction of the ciliary muscle also places biomechanical stress on the junction between the ciliary muscle and the sclera of the eye, also known as the white outer layer of the eye. In addition, biomechanical compression, strain, or stress may be generated while accommodation may occur at the junction between the ciliary muscle and the choroid, known as the inner layer of connective tissue between the sclera and the retina. Contraction of the ciliary muscle can also produce biomechanical forces on the trabecular meshwork, lamina cribrosa, retina, optic nerve, and virtually every structure in the eye.

[00291] В некоторых вариантах осуществления, применение методов и моделей, описанных для различных вариантов осуществления в настоящей заявке, с использованием численного моделирования может приводить к выходным данным и результатам, которые находятся в пределах известных диапазонов аккомодации молодого взрослого человека.[00291] In some embodiments, application of the methods and models described for various embodiments herein using numerical simulation may result in outputs and results that are within the known ranges of accommodation of a young adult.

[00292] Математические 3D модели могут включать в себя математические соотношения и нелинейные неогуковские свойства для восстановления характеристик структур, имеющих биомеханическое, физиологическое, оптическое и клиническое значение. Кроме того, 3D FEM (конечно-элементные модели) модели могут включать в себя данные из изображений, литературы и программного обеспечения, относящегося к человеческому глазу.[00292] Mathematical 3D models can include mathematical relationships and non-linear neo-Hookean properties to reconstruct the characteristics of structures that have biomechanical, physiological, optical and clinical significance. In addition, 3D FEM (finite element models) models can include data from images, literature, and software related to the human eye.

[00293] Визуализацию аккомодационных структур до и после численного моделирования можно включать в дополнение к средствам измерения, оценки и прогнозирования оптической силы в центральной зоне (COP). Их можно использовать для численного моделирования и наблюдения характерных возрастных структур, оптической системы и биомеханики всего глаза. Кроме того, они могут независимо моделировать свойства цилиарной мышцы, внехрусталиковые и хрусталиковые перемещения хрусталика и функции хрусталика. Отдельные численные моделирования анатомических структур и волокон могут показывать биомеханические взаимосвязи, которые иначе останутся неизвестными и неопределенными. Численное моделирование глаза пациента может выполняться с использованием 3D конечно-элементной сетки (FEM-сетки) для выполнения данных операций.[00293] Visualization of accommodation structures before and after numerical simulations can be included in addition to means for measuring, estimating and predicting central optical power (COP). They can be used to numerically model and observe characteristic age-related structures, optical systems, and biomechanics of the entire eye. In addition, they can independently model ciliary muscle properties, extralenticular and lenticular lens movements, and lens functions. Individual numerical simulations of anatomical structures and fibers can reveal biomechanical relationships that would otherwise remain unknown and uncertain. Numerical modeling of the patient's eye can be performed using a 3D finite element mesh (FEM) to perform these operations.

[00294] Для исследования, репрезентативную 3D геометрию глазных структур в состоянии покоя можно определить путем вычислений, на основании подробного анализа опубликованных данных измерений и медицинских изображений анатомии глаз молодого взрослого человека, и посредством моделирования. Для определения геометрической сетки, свойств материалов и граничных условий и анализа методом конечных элементов на стадии моделирования можно использовать специальные способы, реализованные в таком программном обеспечении, как программное обеспечения AMPS (AMPS Technologies, Питтсбург, шт. Пенсильвания, США). Цилиарную мышцу и зонулярные связки можно представить как поперечно-изотропный матиериал с ориентациями, заданными для представления сложно-направленных волокон. Кроме того, для формирования траекторий волокон, которые можно затем отобразить на геометрической модели, можно выполнить вычислительное гидродинамическое моделирование.[00294] For research, representative 3D geometry of ocular structures at rest can be determined computationally, based on detailed analysis of published measurement data and medical images of young adult ocular anatomy, and through modeling. Special methods implemented in software such as AMPS software (AMPS Technologies, Pittsburgh, PA, USA) can be used to determine the geometric mesh, material properties and boundary conditions and finite element analysis at the modeling stage. The ciliary muscle and zonular ligaments can be thought of as a transversely isotropic material with orientations specified to represent complexly directed fibers. Additionally, CFD simulations can be performed to generate fiber trajectories that can then be displayed on a geometric model.

[00295] Сначала моделирование хрусталика может включать в себя хрусталик в расслабленной конфигурации, до растягивания предварительным натяжением зонулярных волокон в неаккомодированные положение и форму. Неаккомодированное положение хрусталика может достигаться, когда зонулярные связки укорачиваются, например, до 75% и 80% от их начальной длины и конкретнее, до приблизительно 77% от их начальной длины. Затем аккомодационное движение можно моделировать выполнением активного сокращения различных волокон цилиарной мышцы. В некоторых вариантах осуществления, это можно выполнить с использованием предшествующих моделей скелетной мышцы, которые изменяют для представления динамики, характерной или иначе специфичной или индивидуальной для цилиарной мышцы. Результаты расчетов на модели, представляющие перемещение хрусталика и передней секции цилиарной мышцы и толщину деформированного хрусталика на средней линии и в вершине, можно проверить или иначе подтвердить путем их сравнения с имеющимися данными измерений по аккомодации, опубликованными в медицинской литературе. С целью изучения долевого участия различных групп цилиарных волокон в общем действии цилиарной мышцы можно выполнить численные моделирования для каждой группы волокон посредством активизации каждой группы по-отдельности в то время, когда другие остаются пассивными или иначе неизменными.[00295] Initially, the lens simulation may include the lens in a relaxed configuration, before pre-stretching the zonular fibers into an unaccommodated position and shape. A non-accommodated position of the lens can be achieved when the zonular ligaments are shortened, for example, to 75% and 80% of their original length, and more specifically, to approximately 77% of their original length. The accommodative movement can then be simulated by performing active contractions of various fibers of the ciliary muscle. In some embodiments, this can be accomplished using prior skeletal muscle models that are modified to represent dynamics characteristic or otherwise specific to ciliary muscle. The model results representing the movement of the lens and the anterior section of the ciliary muscle and the thickness of the deformed lens at the midline and apex can be checked or otherwise confirmed by comparing them with available accommodation measurements published in the medical literature. In order to study the contribution of different groups of ciliary fibers to the overall action of the ciliary muscle, numerical simulations can be performed for each group of fibers by activating each group separately while others remain passive or otherwise unchanged.

[00296] Различные полезные аспекты нижеописанных вариантов осуществления описаны, принимая во внимание численное моделирование, применяющее модели предварительного натяжения зонулярных связок и модели сокращения цилиарной мышцы.[00296] Various useful aspects of the following embodiments are described taking into account numerical simulations using zonular ligament pretension models and ciliary muscle contraction models.

[00297] В отношении предварительного натяжения зонулярных связок, моделирование может включать в себя: 1) формирование тонких слоев 3D материала, ориентированных между измеренными точками прикрепления вставок зонулярных волокон на хрусталике и началом на цилиарном теле/сосудистой оболочке; 2) заданное направление волокон в плоскости тонкого слоя (например, волокон, направленных от начала к вставке); и 3) поперечно-изотропный образующий материал с созданием натяжения в предпочтительном направлении. Кроме того, что особенно касается 3), получены следующие преимущества: a) ввод изменяющегося во времени параметра натяжения регулирует напряжение, развивающееся в материале; b) ввод изменяющегося во времени натяжения можно настраивать для создания требуемой деформации в хрусталике, согласующейся с измерениями неаккомодированной конфигурации; c) возрастное изменение свойств и геометрических характеристик для получения влияния возраста; и d) прочие. Заявки США 15/638,346 и 16/702,470, включенные в настоящую заявку, подробно описывают моделирование полной FEM аккомодации человеческого глаза.[00297] With respect to zonular ligament pretension, modeling may include: 1) forming thin layers of 3D material oriented between the measured attachment points of the zonular fiber inserts on the lens and the origin on the ciliary body/choroid; 2) a given direction of the fibers in the plane of the thin layer (for example, fibers directed from the beginning to the insert); and 3) a transversely isotropic forming material with tension in the preferred direction. In addition, and especially related to 3), the following advantages are obtained: a) the introduction of a time-varying tension parameter regulates the stress developed in the material; b) the input of time-varying tension can be adjusted to create the desired deformation in the lens consistent with measurements of the unaccommodated configuration; c) age-related changes in properties and geometric characteristics to obtain the influence of age; and d) others. US Applications 15/638,346 and 16/702,470, incorporated herein, detail full FEM simulations of human eye accommodation.

[00298] В отношении моделей сокращающихся цилиарных мышц, моделирование может включать в себя: 1) модифицированную структурную модель для представления гладких и структурных аспектов механического отклика цилиарного тела; 2) множество, например, 3, наборов заданных направлений волокон для представления физиологической ориентации мышечных клеток и линий действия создаваемого усилия; и 3) поперечно-изотропный образующий материал с созданием действующего усилия в предпочтительном направлении. Кроме того, в отношении, конкретно, 3), полученные преимущества, включают в себя: a) входные данные параметра активизации регулируют активное напряжение, создаваемое в материале; b) входные данные активизации можно настраивать для формирования подходящей реакции аккомодации, согласующейся с данными измерений, опубликованными в литературе; c) активизацию отдельных групп мышечных волокон можно изменять по-отдельности, чтобы оценить долевое участие в деформации/напряжении хрусталика; d) активизацию отдельных групп мышечных волокон можно изменять по-отдельности, чтобы оценить долевое участие в деформации/напряжении склеры глаза; e) активизацию отдельных групп мышечных волокон можно изменять по-отдельности, чтобы оценить долевое участие в деформации/напряжении сосудистой оболочки; и f) другие.[00298] With respect to models of contracting ciliary muscles, the modeling may include: 1) a modified structural model to represent the smooth and structural aspects of the mechanical response of the ciliary body; 2) a set, for example 3, of sets of specified fiber directions to represent the physiological orientation of muscle cells and the lines of action of the generated force; and 3) a transversely isotropic forming material with the creation of an effective force in the preferred direction. Additionally, with respect to 3) specifically, the benefits obtained include: a) activation parameter inputs regulate the active stress generated in the material; b) activation inputs can be tuned to generate a suitable accommodation response consistent with measured data in the literature; c) the activation of individual groups of muscle fibers can be varied individually to assess their contribution to lens deformation/strain; d) the activation of individual groups of muscle fibers can be changed separately in order to assess the proportional participation in the deformation/tension of the sclera of the eye; e) the activation of individual groups of muscle fibers can be varied individually to assess their contribution to choroidal strain/strain; and f) others.

[00299] В различных вариантах осуществления, результаты моделирования могут быть обусловлены изменением натяжений и активизаций, подводимых к зонулярным и цилиарным материалам, в отличие от создания смещения, приложенного к внешнему(им) узлу(ам) сетки.[00299] In various embodiments, simulation results may be due to changes in tensions and activations applied to the zonular and ciliary materials, as opposed to creating a displacement applied to the outer mesh node(s).

[00300] В дальнейшем раскрываются системы, способы и устройства для обеспечения прогнозируемого выходного результата в форме компьютерной 3D модели с встроенным искусственным интеллектом (ИИ) можно использовать для поиска наилучших прогностических инструкций для лечебной коррекции зрения, регулирования или исправления дефектов зрения пациента, глазного заболевания или возрастной дисфункция. Наилучшие прогностические инструкции могут быть получены в результате ввода физических структур, численного моделирования нейронных сетей и ожидаемого влияния на терапевтический эффект. Для обеспечения различных полезных результатов, новую информацию можно анализировать в связи с оптимизированной ретроспективной информацией по терапевтическим эффектам. Концепции настоящей заявки можно использовать для выполнения множества операций численного моделирования и включения платформы на основе базы знаний, чтобы система могла совершенствовать свои ответные инструкции по мере того, как расширяется база данных. Концепции настоящей заявки могут также использовать ИИ, чтобы создавать прогрессирующие возрастные численные модели намеченных тканей и клинических проявлений болезненных состояний для связывания планирования лечения с результатами.[00300] Systems, methods and devices are further disclosed for providing a predictive output in the form of a 3D computer model with built-in artificial intelligence (AI) that can be used to find the best predictive instructions for therapeutic vision correction, regulation or correction of a patient's vision defect, eye disease or age-related dysfunction. The best predictive instructions can be obtained from the input of physical structures, numerical modeling of neural networks and the expected influence on the therapeutic effect. To provide various useful results, new information can be analyzed in connection with optimized retrospective information on therapeutic effects. The concepts of this application can be used to perform a variety of numerical simulation operations and enable a knowledge base-based platform so that the system can improve its response instructions as the database expands. The concepts of the present application can also use AI to create progressive age-specific numerical models of targeted tissues and clinical manifestations of disease states to link treatment planning to outcomes.

[00301] В некоторых вариантах осуществления, хранящиеся предполагаемые инструкции предпочтительно могут быть оптимизированным специальным алгоритмом микропорации для управления микроперационным лазером. Инструкции могут обеспечиваться вместе с процессором ИИ посредством прямой интеграции, самостоятельного импорта или дистанционно, например, по Bluetooth или другому приложению или соединению беспроводной связи. Данные инструкции могут выполняться предварительно или во время операции.[00301] In some embodiments, the stored candidate instructions may preferably be an optimized custom microporation algorithm for controlling the microperiod laser. Instructions can be provided with the AI processor through direct integration, self-import, or remotely, such as via Bluetooth or another application or wireless connection. These instructions can be followed before or during surgery.

[00302] В некоторых вариантах осуществления, хранящиеся предполагаемые инструкции предпочтительно могут быть оптимизированным специальным алгоритмом численного моделирования хрусталика, применяемым для моделирования манипуляции с имплантируемой интраокулярной линзы с целью совершенствования медицинских процедур и представления.[00302] In some embodiments, the stored inferred instructions may preferably be an optimized custom lens numerical simulation algorithm used to simulate manipulation of an implantable intraocular lens for the purpose of improving medical procedures and performance.

[00303] Инструкции могут быть также составлены как «атономная» система, вследствие чего инструкции могут представляться с независимыми входными и выходными данными схемы исследований для тестирования различных состояний и реакций глаза на хирургические манипуляции, имплантируемые устройства или другие терапевтические воздействия на глаз, чтобы оптимизировать расчетную и полученную характеристики.[00303] The instructions may also be structured as an "atomous" system, whereby the instructions may be presented with independent inputs and outputs of a study design to test various ocular conditions and responses to surgical procedures, implantable devices, or other therapeutic interventions on the eye to optimize the calculated and the resulting characteristics.

[00304] Кроме того, данные инструкции могут также включать в себя что-то одно или более из: алгоритма для интерпретации обработки изображений, расширения платформ обработки данных визуализации в офтальмологии и сопутствующей диагностике для устройства визуализации.[00304] In addition, these instructions may also include one or more of: an algorithm for interpreting image processing, enhancing ophthalmology imaging processing platforms, and related diagnostics for the imaging device.

[00305] Как описано в настоящей заявке, способы совершенствования видов лечения, хирургических операций или фармакологических воздействий в офтальмологии могут содержать получение топологических, топографических, структурных, физиологических, морфологических, биомеханических свойств, характеристик материала и оптических данных для человеческого глаза, вместе с прикладными физическими процессами и анализом методом математического моделирования с использованием разветвленных систем искусственного интеллекта.[00305] As described herein, methods for improving treatments, surgeries or pharmacological interventions in ophthalmology may include obtaining topological, topographical, structural, physiological, morphological, biomechanical properties, material characteristics and optical data for the human eye, together with applied physical processes and analysis using mathematical modeling using extensive artificial intelligence systems.

[00306] В некоторых вариантах осуществления приложения, использующие численное моделирование могут включать в себя методы, выполняемые устройствами, системами и способами для автоматизированного планирования офтальмологической хирургической операции, включая получение данных физических измерений и прикладных физических процессов всего глаза пациента. Методы, известные в данной области, можно использовать для получения данных измерений. Информацию, полученную измерениями, можно интерполировать и экстраполировать, чтобы подбирать узлы конечно-элементной модели (FEM) человеческого глаза для анализа, которую затем можно анализировать для прогнозирования начального напряженного состояния глаза и получения предоперационных состояний роговицы, хрусталика и других структур. В модель анализа методом конечных элементов можно включать данные о разрезе, составляющие «начальный» план операции. Затем можно выполнить новый анализ, чтобы моделировать получаемые деформации, биомеханические эффекты, напряжения, деформации, значения кривизны глаза, а также динамические перемещения глаза, в частности, цилиарных мышц, хрусталика и аккомодационных структур. Их можно сравнить с исходными значениями и целевыми показателями зрения. При необходимости, план операции можно модифицировать, и новые полученные данные абляции можно ввести в FEM и повторить анализ. Данную процедуру можно повторять, при желании или необходимости, пока не достигаются целевые показатели зрения.[00306] In some embodiments, applications using numerical simulation may include methods performed by devices, systems, and methods for automated planning of an ophthalmic surgical procedure, including obtaining physical measurement data and applied physical processes of a patient's entire eye. Methods known in the art can be used to obtain measurement data. The information obtained from the measurements can be interpolated and extrapolated to select nodes of a finite element model (FEM) of the human eye for analysis, which can then be analyzed to predict the initial stress state of the eye and obtain preoperative states of the cornea, lens and other structures. The finite element analysis model can include the incision data that constitutes the “initial” surgical plan. New analyzes can then be performed to model the resulting deformations, biomechanical effects, stresses, strains, ocular curvature values, and dynamic movements of the eye, particularly the ciliary muscles, lens, and accommodative structures. These can be compared with baseline values and vision targets. If necessary, the surgical plan can be modified and the new ablation data obtained can be entered into FEM and the analysis repeated. This procedure can be repeated as desired or necessary until vision goals are achieved.

[00307] Искусственный интеллект и численное моделирование[00307] Artificial Intelligence and Numerical Modeling

[00308] В некоторых вариантах осуществления, программное обеспечение искусственного интеллекта (ИИ) может использовать обучающуюся машину, например, искусственную нейронную сеть, чтобы проводить машинное обучение, вследствие чего система может учиться по данным и поэтому содержит обучающийся компонент, базирующийся на непрерывном расширении базы данных. Это можно применять для повышения надежности, когда база данных создается и обновляется, что до настоящего было неизвестно в предыдущих прогнозирующих системах, способах и устройствах 3D моделирования.[00308] In some embodiments, artificial intelligence (AI) software may use a learning machine, such as an artificial neural network, to conduct machine learning, whereby the system can learn from data and therefore includes a learning component based on continuous expansion of the database . This can be used to improve reliability when the database is created and updated, which was previously unknown in previous predictive systems, 3D modeling methods and devices.

[00309] Численное моделирование может включать в себя численное моделирование возрастного развития глаза пациента, обладающее предиктивной способностью моделировать результаты офтальмологической хирургической операции, определять скорости ремиссии от лечения, а также выполнять прогнозирующие алгоритмы для хирургических или терапевтических усовершенствований в будущем, что до настоящего было неизвестно в предыдущих прогнозирующих системах, способах и устройствах 3D моделирования.[00309] Numerical modeling may include numerical modeling of the age-related development of a patient's eye, having the predictive ability to model the results of ophthalmic surgery, determine remission rates from treatment, and perform predictive algorithms for future surgical or therapeutic improvements that have heretofore been unknown in previous predictive systems, methods and devices of 3D modeling.

[00310] В некоторых вариантах осуществления, системы по настоящему изобретению могут включать в себя анализатор виртуального моделирования глаза, который может включать интеграцию информации, относящейся ко всем структурам глаза, в компьютерной программе с целью численного моделирования биомеханического и оптического функционирования глаза, а также численного моделирования возрастных изменений для применения в клинической практике. Дополнительные сведения об анализаторе виртуального моделирования глаза приведены в заявке США № 15/942,513 и включены в настоящую заявку.[00310] In some embodiments, systems of the present invention may include a virtual ocular simulation analyzer, which may include integrating information related to all structures of the eye into a computer program for the purpose of numerically simulating the biomechanical and optical functioning of the eye, as well as numerically simulating age-related changes for use in clinical practice. Additional details regarding the virtual eye simulation analyzer are provided in US Application No. 15/942,513 and are incorporated herein.

[00311] Симулятор может объединять математические соотношения и нелинейные неогуковские свойства для восстановления характеристик биомеханически, физиологически и оптически значимых структур и других структур, которые могут быть важными или иначе имеющими клиническое значение. Симулятор может использовать способы, известные в данной области, чтобы вводить данные, включаемые в 3D FEM, со специфическими данными пациента на основании анализа его собственного(ых) глаза или глаз. Кроме того, симулятор может использовать способы, известные в данной области, чтобы вводить данные и создавать численную модель глаза пациента с использованием a 3D FEM-сетки, т.е. по существу, создавать индивидуализированный динамический «виртуальный глаз» в режиме реального времени, что до настоящего было неизвестно в предыдущих прогнозирующих системах, способах и устройствах 3D моделирования.[00311] The simulator can combine mathematical relationships and nonlinear neo-Hookean properties to reconstruct the characteristics of biomechanically, physiologically, and optically significant structures and other structures that may be important or otherwise of clinical significance. The simulator may use methods known in the art to input data included in the 3D FEM with patient specific data based on analysis of the patient's own eye(s). In addition, the simulator can use methods known in the art to input data and create a numerical model of the patient's eye using a 3D FEM mesh, i.e. essentially creating a customized dynamic “virtual eye” in real time, something that has been previously unknown in previous predictive systems, 3D modeling methods and devices.

[00312] В некоторых вариантах осуществления, ИИ может обладать способностью к обучению путем прогностического численного моделирования и функциональной возможностью совершенствования результатов модельного прогнозирования для хирургических или терапевтических воздействий на глаз посредством обучающейся машины, такой как искусственные нейронные сети, например, в программе «ABACUS». Данная программа может также представлять инструкции непосредственно в коммуникационно связанный(ую) процессор или систему обработки данных с целью создания и применения алгоритмов, математического упорядочения, составления формул, профайлинга данных, выбора хирургических решений и прочего. Она может также представлять инструкции непосредственно в рабочую станцию, систему обработки изображений, контроллер роботизированных систем или другое устройство для исполнения. Кроме того, она может также представлять инструкции не напрямую, посредством Bluetooth или другого удаленного соединения, в контроллер роботизированных систем, систему визуализации или другую рабочую станцию.[00312] In some embodiments, the AI may have the ability to learn through predictive numerical modeling and the functionality to improve model prediction results for ocular surgical or therapeutic interventions through a learning machine, such as artificial neural networks, such as in ABACUS. The program may also present instructions directly to a communications processor or data processing system for the purpose of creating and applying algorithms, mathematical ordering, formulating, data profiling, surgical decisions, and more. It may also present instructions directly to a workstation, imaging system, robotic system controller, or other execution device. In addition, it may also present instructions indirectly, via Bluetooth or other remote connection, to a robotic systems controller, imaging system, or other workstation.

[00313] Модели по настоящей заявке могут находить различные применения в клинической, исследовательской и хирургической практике, включая: 1) применение предварительной оценки и численного моделирования аккомодационных функций глаза (примеры включают в себя расчет и применение ИОЛ (интраокулярной линзы) по признаку пресбиопии, внехрусталиковые медицинские препараты и их применение); 2) применение предварительной оценки и численного моделирования циркуляции внутриглазной жидкости, например, для выявления глаукомы; 3) построение виртуальных численных моделей и численных моделей эффективности ИОЛ, терапевтического лечения и различных биомеханических аспектов; 4) виртуальное численное моделирование с использованием ИИ и машинного интеллекта (МИ) для воспроизведения индивидуализированного влияния старения на биомеханическую и физиологическую функции глаза пациента, которые имеют клиническое значение; 5) планирование хирургической операции; 6) импорт и численное моделирование расчетной модели (например, FEM), например, для ИОЛ и других структур; 7) виртуальные клинические испытания и анализ; 8) интраоперационный анализ в реальном времени, планирование и выполнение хирургической операции; 9) действие хрусталика глаза в том, как оно связано с оптической и биомеханической дисфункцией, образованием катаракты и тому подобное; и 10) прочее.[00313] The models of this application may find various applications in clinical, research and surgical practice, including: 1) the use of preliminary assessment and numerical modeling of the accommodative functions of the eye (examples include the calculation and application of IOL (intraocular lens) for presbyopia, extralenticular medications and their use); 2) the use of preliminary assessment and numerical modeling of the circulation of intraocular fluid, for example, to detect glaucoma; 3) construction of virtual numerical models and numerical models of IOL efficiency, therapeutic treatment and various biomechanical aspects; 4) virtual numerical simulation using AI and machine intelligence (MI) to reproduce the individualized effects of aging on the biomechanical and physiological functions of the patient's eye that are clinically relevant; 5) planning a surgical operation; 6) import and numerical simulation of a computational model (for example, FEM), for example, for IOLs and other structures; 7) virtual clinical trials and analysis; 8) real-time intraoperative analysis, planning and execution of surgery; 9) the action of the lens of the eye as it relates to optical and biomechanical dysfunction, cataract formation, and the like; and 10) other.

[00314] В некоторых вариантах осуществления изобретения может применяться узел двухосевой замкнутой гальванометрической оптической системы.[00314] In some embodiments of the invention, a dual-axis closed-loop galvanometer optical system assembly may be used.

[00315] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система может включать в себя систему коррекции видеокамеры с гальванометрическими зеркалами, которая дополнительно подробно поясняется на фиг. 3C заявки США № 15/942,513, которая включена в настоящую заявку. Фиг. 3D заявки США № 15/942,513 представляет примерную блок-схему процесса работы датчика движения глаза на базе видеокамеры, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. [00315] In some embodiments, the laser system may include a galvanometric mirror camera correction system, which is further explained in detail in FIG. 3C of US Application No. 15/942,513, which is incorporated herein. Fig. 3D US Application No. 15/942,513 presents an exemplary flow diagram of the operation of a video camera-based eye sensor in accordance with some embodiments of the present invention.

[00316] В некоторых вариантах осуществления, как дополнительно подробно поясняется на фиг. 4A в заявке США № 15/942,51, включенной в настоящую заявку, лазерная система может включать в себя лечебный лазер, излучающий лазерный пучок, который проходит через промежуточную линзу к дихроичному зеркалу или зеркально отражается.[00316] In some embodiments, as further explained in detail in FIG. 4A in US Application No. 15/942.51, incorporated herein, the laser system may include a treatment laser emitting a laser beam that passes through an intermediate lens to a dichroic mirror or is specularly reflected.

[00317] Фиг. 4B-1 в заявке США № 15/942,513, включенной в настоящую заявку, показывает примерную систему лазерного лечения, образующую глубину поры в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Фиг. 4B-1 представляет, в общем, пучок лечебного лазера, проходящий к дихроичному зеркалу до прохода к первому гальванометрическому зеркалу, затем ко второму гальванометрическому зеркалу, через фокусирующую оптическую систему и к глазу пациента. Фиг. 4A-1-4A-10 в заявке США № 15/942,513 показывают, как можно применять микропорацию/нанопорацию для удаления поверхностной, подповерхностной и промежуточной тканей и воздействия на поверхностные, внутритканевые, биомеханические характеристики (например, планарность, поверхностную пористость, геометрию ткани, вязкоэластичность ткани и другие биомеханические и биореологические характеристики) аблируемой целевой поверхности или целевой ткани.[00317] FIG. 4B-1 in US Application No. 15/942,513, incorporated herein, shows an exemplary laser treatment system forming pore depth in accordance with some embodiments of the present invention. Fig. 4B-1 generally shows the treatment laser beam passing to the dichroic mirror before passing to the first galvanometric mirror, then to the second galvanometric mirror, through the focusing optical system and to the patient's eye. Fig. 4A-1-4A-10 in US Application No. 15/942,513 show how microporation/nanoporation can be used to remove superficial, subsurface and interstitial tissue and affect superficial, interstitial, biomechanical characteristics (e.g., planarity, surface porosity, tissue geometry, tissue viscoelasticity and other biomechanical and biorheological characteristics) of the target surface or target tissue being ablated.

[00318] В некоторых вариантах осуществления может применяться система оптической когерентной томографии (OCT) для получения подповерхностных изображений глаза. По существу, при наличии связи с компьютером, который подсоединен к видеомонитору, система дает пользователю или оператору возможность наблюдать подповерхностные изображения абляция ткани. Как отмечается в настоящей заявке, пора может иметь глубину от 5% до 95% от толщины склеры в 3-мерном пространстве, при средней толщине склеры 700 мкм, представляющую типичную глубину пор. Лазерная микропорация может выполняться на глубину больше, чем рефракционная операция поверхностной абляции, выполняемая на глубину от 200 мкм до 300 мкм, и на несколько порядков величины глубже по сравнению с другими рефракционными поверхностными абляционными операциями, которые выполнялись на роговичной ткани и, обычно, на глубину от 10 мкм до 45 мкм в среднем и, в общем, >120 мкм (смотри фиг. 139A и 139B).[00318] In some embodiments, an optical coherence tomography (OCT) system may be used to obtain subsurface images of the eye. Essentially, by communicating with a computer that is connected to a video monitor, the system allows the user or operator to view subsurface images of tissue ablation. As noted herein, a pore can have a depth from 5% to 95% of the scleral thickness in 3-dimensional space, with an average scleral thickness of 700 μm representing a typical pore depth. Laser microporation can be performed to a depth greater than refractive surface ablation surgery, performed at depths of 200 µm to 300 µm, and several orders of magnitude deeper than other refractive surface ablative surgeries that have been performed on corneal tissue and typically to depth from 10 µm to 45 µm on average and, in general, >120 µm (see Figs. 139A and 139B).

[00319] В, по меньшей мере, некоторых вариантах осуществления, система может обеспечивать режим просмотра в ходе операции в реальном времени уровней глубины в ткани. Система может предусматривать сегментацию изображения, чтобы выявлять внутреннюю границу склеры для совершенствования контроля глубины.[00319] In at least some embodiments, the system may provide a real-time intraoperative view of tissue depth levels. The system may include image segmentation to identify the inner border of the sclera for improved depth control.

[00320] Фиг. 4A-5 и 4B-2 заявки США № 15/942,513 представляют примерные упрощенные схемы абляционной поры в склере, показывающие пример глубины абляции по отношению к внутренней границе склеры, и включены в настоящую заявку.[00320] FIG. 4A-5 and 4B-2 of US Application No. 15/942,513 present exemplary simplified diagrams of an ablation pore in the sclera, showing an example of the depth of ablation relative to the inner border of the sclera, and are included herein.

[00321] Фиг. 5 заявки США № 15/942,513 представляет примерную блок-схему последовательности операций процесса контроля глубины в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения и включена в настоящую заявку.[00321] FIG. 5 of US Application No. 15/942,513 presents an exemplary flow chart of a depth control process in accordance with some embodiments of the present invention and is included herein.

[00322] В общем, система контроля глубины, например, система OCT, выполняет повторяющееся сканирование в B-режиме, синхронизированное с лазером. Сканирование в B-режиме может показывать верхнюю поверхность конъюнктивы и/или склеры, границы аблируемой поры и нижнюю границу раздела между склерой и сосудистой оболочкой или цилиарным телом. Для идентификации верхней и нижней поверхностей склеры (например, толщиной 400-1000 микрометров) и границ аблируемой поры можно использовать алгоритмы автоматической сегментации изображения. Расстояние от верхней поверхности склеры до нижей поверхности поры может автоматически вычисляться и сравниваться с локальной толщиной склеры. В некоторых вариантах осуществления, это происходит в реальном времени. Когда глубина поры достигает предварительно заданного(ой) размера или доли толщины склеры, абляция может быть прекращена, и система сканирования дискретно переведена в следующее целевое место абляции. В некоторых вариантах осуществления изображения могут сегментироваться для идентификации внутренних границ склеры.[00322] In general, a depth control system, such as an OCT system, performs repetitive B-mode scanning synchronized with a laser. A B-mode scan can show the superior surface of the conjunctiva and/or sclera, the boundaries of the ablated pore, and the inferior interface between the sclera and the choroid or ciliary body. Automatic image segmentation algorithms can be used to identify the upper and lower surfaces of the sclera (eg, 400-1000 micrometers thick) and the boundaries of the ablated pore. The distance from the upper surface of the sclera to the lower surface of the pore can be automatically calculated and compared with the local scleral thickness. In some embodiments, this occurs in real time. When the pore depth reaches a predetermined size or fraction of the scleral thickness, ablation can be stopped and the scanning system is discretely advanced to the next target ablation site. In some embodiments, the images may be segmented to identify the internal boundaries of the sclera.

[00323] Как показано на этапах на фиг. 5 (заявка США № 15/942,513), в примерном варианте осуществления, в первую очередь может осуществляться начальная или инициализирующая последовательность этапов. Данная начальная последовательность этапов начинается с установки координат поры на этапе 412. На этапе 414 осуществляется сканирование в AB-режиме целевой области. Данное сканирование формирует изображение, которое обрабатывается на этапе 416 с целью сегментации и идентификации границы склеры. Затем на этапе 418 вычисляется расстояние между поверхностью конъюнктивы и границей склеры.[00323] As shown in the steps of FIG. 5 (US Application No. 15/942,513), in an exemplary embodiment, an initial or initialization sequence of steps may be performed first. This initial sequence of steps begins with setting the pore coordinates at step 412. At step 414, an AB mode scan of the target area is performed. This scan produces an image that is processed at step 416 to segment and identify the scleral boundary. Next, at step 418, the distance between the conjunctival surface and the scleral boundary is calculated.

[00324] После завершения данной начальной последовательности этапов, на этапе 420 может начинаться абляция. Возбуждается лазерный пучок, после чего выполняется сканирование в B-режиме на этапе 422. Данное B-сканирование формирует изображение, которое затем может сегментироваться на этапе 426, и по изображению вычисляются глубина поры и скорость абляции. Данные глубина поры и скорость абляции сравниваются с целевой глубиной на этапе 430. Если целевая глубина не достигнута, то процесс возвращается на этап 422 и повторяется. После достижения целевой глубины, этап 432 прекращает процесс абляции, и на этапе 434 снова начинается начальный процесс с установки координат следующей поры. В некоторых вариантах осуществления, система контроля глубины может контролировать глубину абляции в течение одного импульса и может прекращать абляцию для снижения риска, и при этом могут также происходить другие внутренние процессы, которые могут прекращать абляцию, если процесс выходит из заданного диапазона; превышены рабочие пределы слежения за движением глаза, превышено максимальное предварительно настроенное число импульсов, контролируемая мощность лазера выходит из заданных пределов. Все перечисленное служит средствами снижения риска.[00324] After completion of this initial sequence of steps, ablation may begin at step 420. The laser beam is excited and a B-mode scan is performed at step 422. This B-scan produces an image that can then be segmented at step 426 and the pore depth and ablation rate are calculated from the image. The pore depth and ablation rate data are compared to the target depth at step 430. If the target depth is not achieved, then the process returns to step 422 and repeats. Once the target depth is reached, step 432 stops the ablation process and step 434 begins the initial process again by setting the coordinates of the next pore. In some embodiments, the depth control system may monitor the ablation depth within a single pulse and may stop the ablation to reduce risk, and there may also be other internal processes occurring that may stop the ablation if the process is out of a predetermined range; the operating limits of eye tracking are exceeded, the maximum preset number of pulses is exceeded, the controlled laser power is outside the specified limits. All of the above serve as risk reduction measures.

[00325] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения могут применяться матрицы лазерных пятен для одновременной абляции нескольких пор. Данные матрицы лазерных пятен могут, в некоторых случаях, формироваться микролинзами, а также определяться характеристиками лазера. Увеличение длины волны может приводить к уменьшению числа лазерных пятен, с увеличением диаметра пятна.[00325] In some embodiments of the present invention, arrays of laser spots may be used to simultaneously ablate multiple pores. These laser spot matrices can, in some cases, be formed by microlenses and also be determined by the characteristics of the laser. Increasing the wavelength can lead to a decrease in the number of laser spots, with an increase in spot diameter.

[00326] Что касается некоторых других аспектов настоящего изобретения, во многих вариантах выгодно осуществлять предоперационное измерение характеристик глаза и индивидуализацию лечения соответственно потребностям отдельного пациента. Предоперационное измерение характеристик глаза может включать в себя измерение внутриглазного давления (IOP), толщины склеры, напряжения/деформации склеры, сосудистой сети переднего сегмента, реакция аккомодации и аномалии рефракции. Измерение толщины склеры может включать в себя применение оптической когерентной томографии (OCT). Измерение напряжения/деформации склеры может включать в себя применение рассеяния Бриллюэна, эластографии методом OCT, фотоакустики (свет плюс ультразвук). Измерение сосудистой сети переднего сегмента может включать в себя применение OCT или допплеровской OCT. Измерение аномалии рефракции может включать в себя применение такого оборудования, как изделие с товарным знаком iTrace, компании Tracey Technologies Corp.. Средним специалистам в данной области будет понятно, что применимы также другие измерения, способы и системы.[00326] With respect to certain other aspects of the present invention, in many embodiments it is advantageous to preoperatively measure ocular characteristics and individualize treatment according to the needs of the individual patient. Preoperative measurement of ocular characteristics may include measurements of intraocular pressure (IOP), scleral thickness, scleral stress/strain, anterior segment vasculature, accommodative response, and refractive error. Measuring scleral thickness may involve the use of optical coherence tomography (OCT). Scleral stress/strain measurements may include Brillouin scattering, OCT elastography, and photoacoustics (light plus ultrasound). Measurement of anterior segment vasculature may involve the use of OCT or Doppler OCT. Measuring refractive error may involve the use of equipment such as the iTrace trademarked product from Tracey Technologies Corp.. Those of ordinary skill in the art will recognize that other measurements, methods, and systems are also applicable.

[00327] В ходе процедуры лечения, большое значение могут иметь петли интраоперационной биологической обратной связи, чтобы держать врача в курсе относительно хода операции. Такие петли обратной связи могут включать в себя применение топографических измерений и контроль зон «обхода», таких как передние цилиарные артерии.[00327] During the treatment procedure, intraoperative biofeedback loops can be of great importance to keep the physician informed regarding the progress of the operation. Such feedback loops may include the use of topographic measurements and control of bypass areas such as the anterior ciliary arteries.

[00328] Петли биологической обратной связи могут включать в себя датчик обратной связи для коррекции нелинейности в механизме пьезо-сканирования. Датчик в некоторых вариантах осуществления может обеспечивать позиционную обратную связь в реальном времени, например, в течение нескольких миллисекунд и использовать емкостные датчики для позиционной обратной связи в реальном времени. Петля позиционной обратной связи в реальном времени может быть связана с контроллером и, при идентификации определенных биологических признаков на основании характеристик ткани, может останавливать работу лазера во время операции.[00328] Biofeedback loops may include a feedback sensor to correct nonlinearities in the piezo scanning mechanism. The sensor in some embodiments may provide real-time position feedback, for example, within a few milliseconds, and use capacitive sensors for real-time position feedback. A real-time positional feedback loop can be coupled to the controller and, when certain biological signatures are identified based on tissue characteristics, can stop the laser during surgery.

[00329] Устройство обратной связи с датчиком может также выполнять биологическое или химическое «интеллектуальное зондирование», чтобы допускать абляцию целевой ткани и защищать окружающую ткань или обходить ее. В некоторых случаях, интеллектуальное зондирование может выполняться с помощью встраивания биочипа в маску, который активизируется при слабом облучении и обнаруживает местоположение, глубину, размер, форму или другие параметры профиля абляции. В некоторых вариантах осуществления предполагается применимость гальванометрических оптических систем, которые можно использовать для измерения многочисленных параметром управления лазерным лучом и специальной функции.[00329] The sensor feedback device may also perform biological or chemical "intelligent sensing" to allow ablation of target tissue and protect or bypass surrounding tissue. In some cases, smart sensing can be accomplished by embedding a biochip in a mask that is activated by low irradiation and detects the location, depth, size, shape, or other parameters of the ablation profile. Some embodiments contemplate the applicability of galvanometric optical systems that can be used to measure numerous laser beam control parameters and special functions.

[00330] Средним специалистам в данной области будет понятно, что можно также применить другие способы и системы обратной связи.[00330] Those of ordinary skill in the art will appreciate that other feedback methods and systems may also be employed.

[00331] В некоторых вариантах осуществления системы, способы и устройства по настоящему изобретению могут включать возможности передачи экранного изображения в GUI, которые могут включать в себя получение каждого кадра изображения и передачу информации на видеодисплей после каждой абляции внутри 3-7-размерной микропоры до и после лазерного импульса в режиме реального времени, и изображение поверхности. GUI может содержать встроенную систему одновременного просмотра 7 представлений для записанных изображений, включая: поверхность, внутреннюю пору, внешнюю пору, нижнюю часть микропоры, изображение всего глазного яблока, зону целевой матрицы.[00331] In some embodiments, the systems, methods, and devices of the present invention may include on-screen display capabilities in a GUI, which may include receiving each image frame and transmitting information to a video display after each ablation within a 3- to 7-dimensional micropore before and after the laser pulse in real time, and image the surface. The GUI can contain a built-in system for simultaneously viewing 7 views of recorded images, including: surface, internal pore, external pore, micropore bottom, whole eyeball image, target matrix area.

[00332] В некоторых вариантах осуществления, предпочтительной проекцией для микропроцессора может быть 7-гиперкуб, но существуют другие примеры в объемной сферической форме, включаемые в GUI и микропроцессор. Ортогональные проекции могут включать в себя примеры, показано на фиг. 8 заявки США № 15/942,513.[00332] In some embodiments, the preferred projection for the microprocessor may be a 7-hypercube, but there are other examples in 3D spherical form included in the GUI and the microprocessor. Orthogonal projections may include examples such as those shown in FIG. 8 US Application No. 15/942,513.

[00333] В некоторых вариантах осуществления, в разветвленную систему ИИ (искусственного интеллекта), относящуюся к микропроцессорному тракту, может быть включена возможность распознавания образов на основе метода опорных векторов. Для задачи нелинейной классификации, SVM может преобразовывать пространство ввода в многомерное пространство посредством нелинейного преобразования K(X). Следовательно, нелинейная задача может превращаться в линейную задачу, и затем в новом многомерном пространстве будет вычислена оптимальная разделяющая гиперплоскость, например, с помощью интегрированных программных средств Matlab или Mathematica. Дополнительные сведения приведены в заявке США № 15/942,513.[00333] In some embodiments, a support vector machine-based pattern recognition capability may be included in a microprocessor-based AI system. For a nonlinear classification problem, SVM can transform the input space into a high-dimensional space through the nonlinear transformation K(X). Therefore, a nonlinear problem can be transformed into a linear problem, and then the optimal separating hyperplane will be calculated in the new multidimensional space, for example, using the integrated software tools Matlab or Mathematica. For additional information, see US Application No. 15/942,513.

[00334] Некоторые варианты осуществления могут использовать расслоение Серра или слабое расслоение. Они способны создавать отображение каждой цилиндрической микропоры в матрице и всей матрицы на 3D поверхности и внутритканевое отображение матриц пор в сечении. Примерное 3D отображение 900 показано на фиг. 9 заявки США № 15/942,513.[00334] Some embodiments may use Serre layering or weak layering. They are capable of creating an image of each cylindrical micropore in the matrix and the entire matrix on a 3D surface and an interstitial image of pore matrices in cross section. An exemplary 3D display 900 is shown in FIG. 9 US Application No. 15/942,513.

[00335] Фиг. 10 заявки США № 15/942,513 изображает, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, примерные схемы проектирования, которые могут выполняться следующим образом. Этап 1001: Создание схемы/планирование лечения может начинаться с иерархии тканей, которая устанавливается с использованием математической проекции 7-сферы на всю сферу, чтобы создать конгруэнтную лечебную платформу, базирующуюся на 7-мерной форме и гиперболической планарной мозаике. Этап 1002: Внеосевой математический алгоритм, полученный на основе иерархии тканей и формировании узора Фибоначчи, отображается как математическое изображение. Этап 1003: Затем реализуется алгоритмический код для разработки специальных узоров микропорации, которые отражают биореологию тканей, включая все входные данные жесткости, модуля вязкоупругости, топологии, топографии, биометрии и т.п. Этап 1004 (не показанный): Программное обеспечение для обхода анатомических структур может выполняться для стирания или исключения нецелевых полей, матриц, областей. Этап 1005 (не показанный): Хирург/пользователь может также манипулировать целевыми или нецелевыми зонами посредством интерфейса с сенсорным экраном.[00335] FIG. 10 of US Application No. 15/942,513 depicts, in accordance with some embodiments of the present invention, exemplary design schemes that can be carried out as follows. Step 1001: Treatment design/planning may begin with a tissue hierarchy that is established using a mathematical projection of the 7-sphere onto the entire sphere to create a congruent treatment platform based on the 7-dimensional shape and hyperbolic planar tessellation. Step 1002: The off-axis mathematical algorithm derived from the tissue hierarchy and Fibonacci pattern formation is displayed as a mathematical image. Step 1003: Algorithmic code is then implemented to design custom microporation patterns that reflect the biorheology of the tissues, including all inputs of stiffness, viscoelastic modulus, topology, topography, biometry, and the like. Step 1004 (not shown): Anatomical traversal software may be executed to erase or eliminate non-target fields, matrices, regions. Step 1005 (not shown): The surgeon/user may also manipulate target or non-target areas via a touch screen interface.

[00336] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению могут включать в себя следующие возможности выдачи алгоритмов лечения лазерной системой пользовательского интерфейса. Математическое изображение в реальном времени включается в состав и представляется в виде 3D математических файлов, которые могут также выполняться в формате GIF-анимации, чтобы отображать априорную информацию, относящуюся к эффективности матрицы. Рабочая станция/алгоритмя работают совместно с системой VESA, чтобы создавать для пользователя/хирурга математическое изображение идеальной конфигурации 3D матрицы на глазу. Топологическое представление изображения стереографически проецируется на дисплее. Матрица выражается предварительно установленными формулами и, кроме того, может моделироваться в виде ряда Фибоначчи с использованием множества плотностей, размеров пятен, геометрических характеристик и конфигураций микро- и нанопор. Преимущество ряда Фибоначчи состоит в том, чтобы создать наиболее сбалансированную формулу матрицы, которая соответствует собственной естественной иерархии тканей тела как в макро-, так и в микромасштабах.[00336] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention may include the following capabilities for issuing treatment algorithms by a laser user interface system. Real-time math is included and represented as 3D math files, which can also be animated GIFs to display a priori information related to matrix performance. The workstation/algorithm works in conjunction with the VESA system to provide the user/surgeon with a mathematical representation of the ideal 3D array configuration on the eye. The topological representation of the image is stereographically projected on the display. The matrix is expressed by predefined formulas and can further be modeled as a Fibonacci series using a variety of densities, spot sizes, geometric characteristics, and micro- and nanopore configurations. The benefit of the Fibonacci series is to create the most balanced matrix formula that matches the body's own natural tissue hierarchy on both the macro and micro scales.

[00337] Матрица может также соответствовать модели гиперболической геометрии или однородной (регулярной, квазирегулярной или полурегулярной) гиперболической мозаики, которая является состыкованным без зазора замощением гиперболической плоскости, которая содержит правильные круги или многоугольники в качестве граней и является вершинно-транзитивной (транзитивной на ее вершинах, изогональной, т.е., существует изометрическое отображение любой вершины на любую другую вершину). Примеры показаны на фиг. 10 и 11 заявки США № 15/942,513 и включены в настоящую заявку. Из этого следует, что все вершины являются конгруэнтными, и мозаика имеет высокий порядок вращательной и трансляционной симметрии.[00337] The matrix may also correspond to a model of hyperbolic geometry or a homogeneous (regular, quasi-regular or semi-regular) hyperbolic tiling, which is a jointed tiling of a hyperbolic plane that contains regular circles or polygons as faces and is vertex-transitive (transitive at its vertices , isogonal, i.e., there is an isometric mapping of any vertex to any other vertex). Examples are shown in FIGS. 10 and 11 of US Application No. 15/942,513 and are incorporated into this application. It follows that all vertices are congruent, and the mosaic has a high order of rotational and translational symmetry.

[00338] Равномерные мозаики можно идентифицировать по конфигурации их вершин, последовательности чисел, представляющих число сторон кругов или многоугольников вокруг каждой вершины. Один нижеприведенный пример представляет семиугольную мозаику, которая содержит 3 семиугольника вокруг каждой вершины. Она также является регулярной, так как все круги или многоугольники имеют один размер, и поэтому ей можно присвоить символ Шлефли.[00338] Uniform tessellations can be identified by the configuration of their vertices, a sequence of numbers representing the number of sides of circles or polygons around each vertex. One example below represents a heptagonal tiling that contains 3 heptagons around each vertex. It is also regular, since all circles or polygons are the same size, and can therefore be assigned the Schläfli symbol.

[00339] Равномерные мозаики могут быть регулярными (если также являются гране- и реберно-транзитивными), квазирегулярными (если являются реберно-транзитивными, но не являются гране-транзитивными) или полурегулярными (если не являются не реберно-, ни гране-транзитивными). Для прямоугольных треугольников (p q 2) существуют две регулярных мозаики, представленные символом Шлефли {p, q} и {q, p}.[00339] Uniform tilings can be regular (if they are also face-transitive and edge-transitive), quasi-regular (if they are edge-transitive but not face-transitive), or semi-regular (if they are neither edge-transitive nor face-transitive) . For right triangles ( pq 2), there are two regular tilings represented by the Schläfli symbol { p, q } and { q, p }.

[00340] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению могут включать в себя механизм создания матрицы микропоры, в которой узор из множества микропор может иметь регулируемое неравномерное распределение или равномерное распределение, или случайное распределение и может быть одним из радиального узора, спирального узора, филлотактического узора, асимметричного узора или их комбинации. Филлотактический спиральный узор может иметь парастихи по часовой стрелке и против часовой стрелки в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 12 заявки США № 15/942,513 изображает примерное схематизированное представление создания асимметричного управляемого распределения алгоритмического узора матрицы на глазу со спиральным филлотаксисом, в котором последовательно появляется каждая матрица микропор.[00340] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention may include a mechanism for creating a micropore matrix, in which the pattern of multiple micropores may have a controlled uneven distribution or a uniform distribution or a random distribution and may be one of radial pattern, spiral pattern, phyllotactic pattern, asymmetric pattern, or a combination thereof. The phyllotactic spiral pattern may have clockwise and counterclockwise parastichy in accordance with the present invention. Fig. 12 of US Application No. 15/942,513 depicts an exemplary schematic representation of the creation of an asymmetrically controlled distribution of an algorithmic matrix pattern on the eye with helical phyllotaxis in which each micropore matrix appears sequentially.

[00341] В некоторых вариантах осуществления узор матрицы микропор может быть каким-то одним из архимедовой спирали, спирали Корню, параболической спирали, гиперболической спирали, спирали жезл, логарифмической спирали, спирали Фибоначчи, золотой спирали или их комбинаций.[00341] In some embodiments, the micropore array pattern may be any one of an Archimedean spiral, a Cornu spiral, a parabolic spiral, a hyperbolic spiral, a rod spiral, a logarithmic spiral, a Fibonacci spiral, a golden spiral, or combinations thereof.

[00342] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению могут включать в себя создание 3D модели микропорации на сферической поверхности.[00342] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention may include creating a 3D model of microporation on a spherical surface.

[00343] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению могут включать в себя использование параметров Фибоначчи и математических параметров для оптимизации выполнения, результатов и безопасности хирургического вмешательства в матрице лечебного воздействия путем лазерной микропорации, имеющей узор пор, например, микропор или нанопор, в котором узор является картиной неравномерного распределения, которая реализуется в разнопрофильной ткани в соответствии с существующей иерархией тканей на макроуровне и микроуровне таким образом, что лечение дает конгруэнтный эффект омоложения. Матрица или сетка лечебного воздействия, содержащая множество микропор/нанопор/абляций/разрезов/мишеней, может располагаться в виде узора с неравномерным распределением, при этом узор является спиральным или филлотактическим. Узоры могут быть описаны уравнением Фогеля. Кроме того, имеется множество других геометрий/плотностей/глубин и форм, имеющих спиральные или филлотактические узоры путей протока, например, в форме открытых каналов или пор. Микропоры/нанопоры могут быть специально выполнены так, чтобы соответствовать любой заданной контактной линзе, маске или материалу или конструкции другой модели, имеющей узор с неравномерным распределением. В качестве альтернативы, микропорацию можно использовать в связи с обычными перфорированными полимерами с покрытием или без покрытия, например, гидрофильного или гидрофобного типов. Матричную структуру, имеющую узор с неравномерным распределением микропор, и линзу или маску можно использовать совместно в виде системы терапии.[00343] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention may include the use of Fibonacci parameters and mathematical parameters to optimize the performance, results and safety of surgery in a laser microporation treatment matrix having a pore pattern, e.g. micropores or nanopores, in which the pattern is a pattern of uneven distribution, which is realized in multi-profile tissue in accordance with the existing tissue hierarchy at the macro level and micro level in such a way that the treatment gives a congruent rejuvenation effect. The treatment matrix or mesh containing a plurality of micropores/nanopores/ablations/cuts/targets may be arranged in an unevenly distributed pattern, the pattern being helical or phyllotactic. The patterns can be described by the Vogel equation. In addition, there are many other geometries/densities/depths and shapes that have spiral or phyllotactic patterns of flow paths, such as open channels or pores. The micropores/nanopores may be specifically designed to fit any given contact lens, mask, or other model material or design having a non-uniform distribution pattern. Alternatively, microporation can be used in connection with conventional coated or uncoated perforated polymers, for example, hydrophilic or hydrophobic types. The matrix structure having a pattern of unevenly distributed micropores and the lens or mask can be used together as a therapy system.

[00344] Фигуры от Фиг.4A-1 до 4A-10 и 26-3A заявки США № 15/942,513 показывают, каким образом можно применять микропорацию/нанопорацию для удаления поверхностной, подповерхностной и промежуточной ткани и воздействия на поверхностные, внутритканевые, биомеханические характеристики (например, планарность, поверхностную пористость, геометрию ткани, вязкоэластичность ткани и другие биомеханические и биореологические характеристики) аблируемой целевой поверхности или целевой ткани. Кроме того, настоящее изобретение может включать в себя разнотипные автоматизированные системы обработки данных для обработки данных выполнения микропораций в различных составах и конфигурациях.[00344] Figures 4A-1 to 4A-10 and 26-3A of US Application No. 15/942,513 show how microporation/nanoporation can be used to remove superficial, subsurface and interstitial tissue and affect superficial, interstitial, biomechanical characteristics (eg, planarity, surface porosity, tissue geometry, tissue viscoelasticity, and other biomechanical and biorheological characteristics) of the target surface or target tissue being ablated. In addition, the present invention may include a variety of automated data processing systems for processing micro-shot execution data in various compositions and configurations.

[00345] Характеристики ткани, подвергаемой воздействию, включают в себя, наряду с прочим, пористость, текстуру, вязкоэластичность, коэффициент пустотности, высоту микронеровностей поверхности и однородность. Характеристики поверхности, например, высоту микронеровностей поверхности и отражательную способность, измеряют для определения состояния. Такая микропорация может также оказывать влияние на деформацию, податливость и гибкость ткани и имеет текстуру типа «апельсиновой корки. Следовательно, свойства ткани, подвергнутой микропорации/нанопорации, будут обычно влиять на и/или повышать состояние ткани путем восстановления или омоложения биомеханической податливости ткани в спокойном состоянии и при напряжении/деформации, а также проницаемости ткани.[00345] Characteristics of the exposed fabric include, but are not limited to, porosity, texture, viscoelasticity, void ratio, surface roughness height, and uniformity. Surface characteristics, such as surface roughness height and reflectivity, are measured to determine condition. This microporation can also affect the deformation, compliance and flexibility of the tissue and has an orange peel texture. Therefore, the properties of microporated/nanoporated tissue will generally influence and/or enhance tissue health by restoring or rejuvenating the tissue's biomechanical compliance at rest and under stress/strain, as well as tissue permeability.

[00346] В некоторых вариантах осуществления, микропорация может включать в себя множество трасс микропор, расположенных в виде узора. Узор из трасс микропор может содержать правильные круги или многоугольники, неправильные круги или многоугольники, эллипсоиды, дуги, спирали, филлотактические узоры или их комбинации. Узор из трасс микропор может содержать радиальные дуговидно-изогнутые трассы, радиальные спиральные трассы, или их комбинации. Узор из трасс микропор может содержать комбинацию из внутренних радиальных спиральных трасс и внешних радиальных спиральных трасс. Узор из трасс воздушных протоков может содержать комбинацию из радиальных спиральных трасс по часовой стрелке и радиальных спиральных трасс против часовой стрелки. Трассы микропор могут быть отделенными, или разрывными друг от друга. В качестве альтернативы, одна или более трасс микропор могут соединяться по текучей среде. Число радиальных дуговидно-изогнутых трасс («дуг»), радиальных спиральных трасс или их комбинаций может изменяться.[00346] In some embodiments, a microporation may include a plurality of micropore traces arranged in a pattern. The pattern of micropore traces may comprise regular circles or polygons, irregular circles or polygons, ellipsoids, arcs, spirals, phyllotactic patterns, or combinations thereof. The pattern of micropore traces may comprise radial arcuate traces, radial spiral traces, or combinations thereof. The micropore trace pattern may comprise a combination of inner radial helical traces and outer radial helical traces. The pattern of air flow paths may comprise a combination of clockwise radial helical paths and counterclockwise radial helical paths. Micropore tracks may be separated or discontinuous from each other. Alternatively, one or more micropore routes may be fluidly coupled. The number of radial arcuate traces (“arcs”), radial spiral traces, or combinations thereof may vary.

[00347] В некоторых вариантах осуществления, микропорация может содержать узор, который является узором с управляемым нелинейным распределением, узором с управляемым линейным распределением или случайным узором. В некоторых вариантах осуществления, глазная контактная линза/глазная маска может содержать узор из трасс микропор, при этом узор трасс микропор построен из координат x и y узора с управляемым неравномерным распределением. Узор с управляемым неравномерным распределением, использованный для создания трассы микропор в глазной контактной линзе/глазной маске, может быть таким же, как или иной, чем матричная структура алгоритма лазерной микропорации, используемого с глазной контактной линзой/глазной маской. В варианте осуществления, узор с управляемым неравномерным распределением является таким же, как матричная структура алгоритма лазерной микропорации, используемого с глазной контактной линзой/глазной маской. В некоторых вариантах осуществления, узор с управляемым неравномерным распределением отличается от матричной структуры используемого алгоритма лазерной микропорации.[00347] In some embodiments, the microporation may comprise a pattern that is a controlled nonlinear distribution pattern, a controlled linear distribution pattern, or a random pattern. In some embodiments, the ocular contact lens/eye mask may comprise a micropore trace pattern, wherein the micropore trace pattern is constructed from x and y coordinates of the pattern with a controlled non-uniform distribution. The controlled non-uniform distribution pattern used to create the microporation pattern in the ocular contact lens/eye mask may be the same as or different than the matrix structure of the laser microporation algorithm used with the ocular contact lens/eye mask. In an embodiment, the pattern with controlled non-uniform distribution is the same as the matrix structure of the laser microporation algorithm used with the ocular contact lens/eye mask. In some embodiments, the controlled non-uniform distribution pattern is different from the matrix structure of the laser microporation algorithm used.

[00348] В некоторых вариантах осуществления, система лазерной микропорации может иметь филлотактические узоры в соответствии с вариантами осуществления алгоритмов лазерной микропорации, описанных в настоящей заявке. Глазная контактная линза/глазная маска работают скоординировано с системой лазерной микропорации, создающей филлотактические узоры, когда система лазерной микропорации образует множество микропор, множество отверстий, множество полостей, множество каналов, множество проходов или их комбинаций, которые формируются в виде узора, предназначенного для содействия улучшению естественных таких биологических функций, как ток жидкости, кровоток, движение мышц, а также статической и динамической биологические функции, при участии глазной контактной линзы/глазной маски и ткани, имеющих филлотактический узор. Микропоры, отверстия, полости, каналы, проходы или их комбинации могут образовать трассы биологических протоков, которые располагаются вдоль, внутри или через несущую мягкую накладку или в комбинации. В одном варианте осуществления, узор из микропоры, отверстий, полостей, каналов, проходов или их комбинаций может иметь форму правильных кругов или многоугольников, неправильных кругов или многоугольников, эллипсоидов, дуг, спиралей, филлотактических узоров или их комбинаций. В другом варианте осуществления, трассы воздушных протоков могут иметь форму правильных кругов или многоугольников, неправильных кругов или многоугольников, эллипсоидов, дуг, спиралей, филлотактических узоров или их комбинаций.[00348] In some embodiments, the laser microporation system may have phyllotactic patterns in accordance with embodiments of the laser microporation algorithms described herein. The eye contact lens/eye mask works in coordination with the laser microporation system creating phyllotactic patterns, where the laser microporation system creates multiple micropores, multiple holes, multiple cavities, multiple channels, multiple passages or combinations thereof that are formed into a pattern designed to promote improvement natural biological functions such as fluid flow, blood flow, muscle movement, as well as static and dynamic biological functions, with the participation of the ocular contact lens/eye mask and tissue having a phyllotactic pattern. Micropores, holes, cavities, channels, passages, or combinations thereof may form biological duct pathways that extend along, within, or through the load-bearing soft pad, or in combination. In one embodiment, the pattern of micropores, holes, cavities, channels, passages, or combinations thereof may be in the form of regular circles or polygons, irregular circles or polygons, ellipsoids, arcs, spirals, phyllotactic patterns, or combinations thereof. In another embodiment, the air flow paths may be in the shape of regular circles or polygons, irregular circles or polygons, ellipsoids, arcs, spirals, phyllotactic patterns, or combinations thereof.

[00349] В некоторых вариантах осуществления, подходящий спиральный или филлотактический узор можно создать по координатам x и y любой филлотактической матрицы вышеописанных вариантов осуществления системы микропорации. В варианте осуществления, координаты x и y спирального или филлотактического узора переносятся и поворачиваются для определения координат x′ и y′ спирального или филлотактического узора вспомогательных воздушных протоков, где Ɵ равен π/n в радианах, и n равно любому целому числу. Координаты (x′ и y′) можно откладывать, например, с помощью программного обеспечения для компьютерного построения чертежей (CAD), чтобы сформировать подходящий узор, например, спиральный или филлотактический узор.[00349] In some embodiments, a suitable spiral or phyllotactic pattern can be created along the x and y coordinates of any phyllotactic matrix of the microporation system embodiments described above. In an embodiment, the x and y coordinates of the spiral or phyllotactic pattern are translated and rotated to define the x′ and y′ coordinates of the spiral or phyllotactic pattern of the accessory airways, where Ɵ is equal to π/n in radians, and n is equal to any integer. The coordinates (x′ and y′) can be plotted, for example, using computer aided drafting (CAD) software, to form a suitable pattern, such as a spiral or phyllotactic pattern.

[00350] Затем узоры(паттерны) можно использовать для задания радиальных дуговидно-изогнутых и спиральных каналов, а также кольцевых каналов, которые могут пересекать дуговидно-изогнутые и спиральные каналы, или их комбинации. Кольцевые, дуговидно-изогнутые, спиральные или комбинированные каналы могут вызывать деформацию формы, например, в виде формирующихся канавок, полостей, отверстий, проходов или других путей. Примерные варианты осуществления узоров канавок, которые базируются на перенесенных филлотактических узорах, показаны также на фиг. 10, 13 и 16 в заявке США 15/942,513. Дополнительные примерные варианты осуществления, базирующиеся на перенесенных филлотактических узорах показаны на фиг. 14A-14D, 15A-15F и 41 в заявке США 15/942,513.[00350] Patterns can then be used to define radial arcuate and spiral channels, as well as annular channels that may intersect arcuate and spiral channels, or combinations thereof. Annular, arcuate, helical, or combination channels may cause shape deformation, such as the formation of grooves, cavities, holes, passages, or other paths. Exemplary embodiments of groove patterns that are based on transferred phyllotactic patterns are also shown in FIG. 10, 13 and 16 in US application 15/942,513. Additional exemplary embodiments based on transferred phyllotactic patterns are shown in FIG. 14A-14D, 15A-15F and 41 in US application 15/942,513.

[00351] Как показано ниже, узор микропорации может иметь некоторое число спиралей по часовой стрелке и некоторое число спиралей против часовой стрелки, при этом число спиралей по часовой стрелке и число спиралей против часовой стрелки являются числами Фибоначчи или кратным числам Фибоначчи.[00351] As shown below, the microporation pattern may have a number of clockwise spirals and a number of counterclockwise spirals, wherein the number of clockwise spirals and the number of counterclockwise spirals are Fibonacci numbers or multiples of Fibonacci numbers.

[00352] Фиг. 14A в заявке США 15/942,513 изображает примерный вариант осуществления узора микропорации, который можно реализовать непосредственно на целевой ткани или, в качестве альтернативы, на контактной линзе, маске или другой подобной модели, имеющей узор микропор с управляемым неравномерным распределением микропор в распределении ряда Фибоначчи, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[00352] FIG. 14A in US application 15/942,513 depicts an exemplary embodiment of a micropore pattern that can be implemented directly on a target tissue or, alternatively, on a contact lens, mask or other similar model having a micropore pattern with a controlled uneven distribution of micropores in a Fibonacci series distribution. in accordance with some embodiments of the present invention.

[00353] Фиг. 14B в заявке США 15/942,513 является примерной иллюстрацией филлотактического спирального узора, содержащего парастихи по часовой стрелке и против часовой стрелки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[00353] FIG. 14B in US application 15/942,513 is an exemplary illustration of a phyllotactic spiral pattern containing clockwise and counterclockwise parastichy, in accordance with some embodiments of the present invention.

[00354] Фиг. 14C в заявке США 15/942,513 является другой примерной иллюстрацией филлотактического спирального узора, содержащего парастихи по часовой стрелке и против часовой стрелки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[00354] FIG. 14C in US application 15/942,513 is another exemplary illustration of a phyllotactic spiral pattern containing clockwise and counterclockwise parastichy, in accordance with some embodiments of the present invention.

[00355] Фиг. 14D-15F в заявке США 15/942,513 являются примерными иллюстрациями модели Фогеля, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. [00355] FIG. 14D-15F in US application 15/942,513 are exemplary illustrations of the Vogel model, in accordance with some embodiments of the present invention.

[00356] Фиг. 16A-16N в заявке США 15/942,513 являются примерными иллюстрациями примерных вариантов осуществления микропораций, полученных из икосаэдрических форм узоров, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения[00356] FIG. 16A-16N in US application 15/942,513 are exemplary illustrations of exemplary embodiments of microporations derived from icosahedral pattern shapes in accordance with some embodiments of the present invention

[00357] Фиг. 17A-17B и 2K-18, и 2K-19 в заявке США 15/942,513 изображают примерные узоры микропораций, полученные из икосаэдрических форм узоров, представляющих фрактальные сферические и икосаэдрические/тетраэдрические мозаики, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[00357] FIG. 17A-17B and 2K-18 and 2K-19 in US application 15/942,513 depict exemplary microporation patterns derived from icosahedral pattern shapes representing fractal spherical and icosahedral/tetrahedral tilings, in accordance with some embodiments of the present invention.

[00358] Площадь поверхности: Суммарная площадь поверхности целевой ткани влияет на количество суммарно удаляемого материала ткани. Обычно, когда величина суммарной площади поверхности ткани увеличивается, количество удаляемого поверхностного материала увеличивается. В некоторых вариантах осуществления, суммарная площадь поверхности микропораций целевой ткани может быть равной общей потенциальной поверхности системы микропораций (т.е. целевой зоне микропорации, если в ней не было микропор), за вычетом суммарной площади микропор (т.е. суммы площадей всех микропор). Таким образом, величина суммарной площади поверхности микропораций может быть в диапазоне от 1% до приблизительно 99,5% от общей потенциальной площади поверхности, в зависимости от искомой площади микропор. Смотри фиг. 30 в заявке США 15/942,513 для примерных площадей поверхности, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.[00358] Surface Area : The total surface area of the target tissue affects the amount of total tissue material removed. Typically, as the total surface area of the fabric increases, the amount of surface material removed increases. In some embodiments, the total surface area of the target tissue microporations may be equal to the total potential surface area of the microporation system (i.e., the target microporation area if there were no micropores in it), minus the total micropore area (i.e., the sum of the areas of all micropores ). Thus, the amount of total micropore surface area can range from 1% to approximately 99.5% of the total potential surface area, depending on the micropore area sought. See fig. 30 in US application 15/942,513 for exemplary surface areas, in accordance with some embodiments of the present invention.

[00359] Глубина: фигуры от Фиг. 4A-5 до 4A-10 в заявке США 15/942,513 показывают, что общая глубина целевой ткани может влиять на количество суммарно удаляемого материала ткани. Обычно, когда величина общей глубины ткани увеличивается, количество удаляемой промежуточной или подповерхностной ткани увеличивается. В некоторых вариантах осуществления, глубина удаляемой микропорации ткани эквивалентна общей потенциальной подповерхностной и промежуточной ткани системы микропораций (т.е. общей промежуточной и подповерхностной ткани, если в ней не было микропор), за вычетом суммарного объема микропор (т.е. суммы площадей всех микропор). Таким образом, величина суммарного объема микропорации может быть в диапазоне от 1% до приблизительно 95% от суммарного потенциального подповерхностного и промежуточного объема ткани микропораций, в зависимости от величины искомого объема микропор.[00359] Depth : figures from FIG. 4A-5 to 4A-10 in US application 15/942,513 show that the overall depth of the target tissue can influence the amount of total tissue material removed. Typically, as the amount of total tissue depth increases, the amount of intervening or subsurface tissue removed increases. In some embodiments, the depth of tissue microporation removed is equivalent to the total potential subsurface and intermediate tissue of the microporation system (i.e., the total intermediate and subsurface tissue if it did not contain micropores), minus the total micropore volume (i.e., the sum of the areas of all micropores). Thus, the value of the total microporation volume can range from 1% to approximately 95% of the total potential subsurface and intermediate microporation tissue volume, depending on the size of the desired micropore volume.

[00360] Плотность пор: Плотность матрицы пор, например, множества микропор, может влиять на суммарную величину площади микропор и суммарную величину удаляемого поверхностного, подповерхностного и промежуточного объема. Влияние могут также оказывать суммарное число микропор и распределение микропор. Множество примерных конфигураций плотностей, размера микропоры и распределения микропор показано на фигурах от фиг. 2K-1-A до 2K-1-C и до фиг. 2K-17 в заявке США 15/942,513. Следует отметить, что микропоры могут создаваться в случайном порядке, равномерно или по-отдельности. Пространственная плотность или объемная плотность множества микропор также может влиять на биомеханические свойства.[00360] Pore Density : The density of the pore matrix, eg, a plurality of micropores, can influence the total amount of micropore area and the total amount of surface, subsurface, and interstitial volume removed. The total number of micropores and the distribution of micropores may also have an influence. A variety of exemplary configurations of densities, micropore size, and micropore distribution are shown in the figures from FIGS. 2K-1-A to 2K-1-C and to fig. 2K-17 in US application 15/942,513. It should be noted that micropores can be created randomly, uniformly or individually. The spatial density or bulk density of multiple micropores can also influence biomechanical properties.

[00361] Число пор: Число пор, например, микропор, может влиять на суммарную величину площади микропор и величину суммарного удаляемого поверхностного, подповерхностного и промежуточного объема. Кроме того, число микропор может влиять на плотность и распределение покрытия микропорами на поверхности микропорации, что, в свою очередь, может непосредственно влиять на суммарную объемную долю пор микропорации. В некоторых вариантах осуществления, число микропор может быть, по меньшей мере, около 3, по меньшей мере, около 5, по меньшей мере, около 8, по меньшей мере, около 12 или, по меньшей мере, около 15. В некоторых других вариантах осуществления, число микропор может быть, по меньшей мере, около 45, по меньшей мере, около 96, по меньшей мере, около 151 или, по меньшей мере, около 257. Дополнительные примерные параметры представлены также на фиг. 31-34B, 37, 38 и 39 в заявке США 15/942,513.[00361] Number of Pores : The number of pores, such as micropores, can influence the total amount of micropore area and the amount of total surface, subsurface, and interstitial volume removed. In addition, the number of micropores can influence the density and distribution of the micropore coating on the surface of the microporation, which, in turn, can directly affect the total pore volume fraction of the microporation. In some embodiments, the number of micropores may be at least about 3, at least about 5, at least about 8, at least about 12, or at least about 15. In some other embodiments In an embodiment, the number of micropores may be at least about 45, at least about 96, at least about 151, or at least about 257. Additional exemplary parameters are also presented in FIG. 31-34B, 37, 38 and 39 in US application 15/942,513.

[00362] В некоторых вариантах осуществления, число пор может составлять 9-10000 в соответствии с размером пятна, который может изменяться в диапазоне от 1 нм до 600 мкм. Число микропор может находиться в диапазоне, содержащем любую пару вышеупомянутых верхнего и нижнего пределов.[00362] In some embodiments, the number of pores may be 9-10,000 according to the spot size, which may vary from 1 nm to 600 μm. The number of micropores may be in a range containing any pair of the above-mentioned upper and lower limits.

[00363] На микропорацию по настоящему изобретению могут влиять различные параметры и факторы, которые представлены на фиг. 31-35 в заявке США 15/942,513 и рассматриваются также далее.[00363] The microporation of the present invention can be influenced by various parameters and factors, which are presented in FIG. 31-35 in US application 15/942,513 and are discussed further below.

[00364] Угол отклонения(дивергенции): При подведении лазерного импульса к целевой ткани, увеличение или уменьшение угла отклонения α может влиять на то, как микропоры размещаются внутри узора, и на форму спиралей по часовой стрелке и против часовой стрелки. Угол отклонения равен частному от деления 360° на постоянную или переменное значение, и поэтому угол отклонения может иметь постоянное значение или может изменяться. В некоторых вариантах осуществления, узор может иметь угол отклонения в полярных координатах, который изменяется в пределах от приблизительно 100° до приблизительно 170°. Небольшие изменения угла отклонения могут значительно изменять матричную структуру и могут показывать филлотактические узоры, которые отличаются только по значению угла отклонения. Примерный угол отклонения может быть равен 137,3°. Угол отклонения может быть также равен 137,5° или 137,6°. В некоторых вариантах осуществления, угол отклонения составляет, по меньшей мере, приблизительно 30°, по меньшей мере, приблизительно 45°, по меньшей мере, приблизительно 60°; по меньшей мере, приблизительно 90° или, по меньшей мере, приблизительно 120°. Других вариантах осуществления, угол отклонения меньше 180°, например, не превышает приблизительно 150°. Угол отклонения может быть в пределах диапазона, содержащего любую пару вышеупомянутых верхнего и нижнего пределов. В некоторых других вариантах осуществления, угол отклонения изменяется в пределах от приблизительно 90° до приблизительно 179°, от 120° до приблизительно 150°, от приблизительно 130° до приблизительно 140°, или от приблизительно 135° до приблизительно 139°. В некоторых вариантах осуществления, угол отклонения определяется делением 360° на иррациональное число. В некоторых вариантах осуществления, угол отклонения определяется делением 360° на золотое отношение. В некоторых вариантах осуществления угол отклонения находится в диапазоне от приблизительно 137° до приблизительно 138°, например от приблизительно 137,5° до приблизительно 137,6°, например, от приблизительно 137,50° до приблизительно 137,51°. В некоторых вариантах осуществления, угол отклонения равен 137,508°.[00364] Deflection Angle : When applying a laser pulse to target tissue, increasing or decreasing the deflection angle α can affect how the micropores are placed within the pattern and the shape of the clockwise and counterclockwise spirals. The angle of deflection is equal to the quotient of 360° divided by a constant or variable value, and therefore the angle of deflection can be constant or variable. In some embodiments, the pattern may have a polar deviation angle that ranges from about 100° to about 170°. Small changes in deflection angle can significantly alter the matrix structure and may show phyllotactic patterns that differ only in deflection angle value. The approximate deflection angle can be 137.3°. The deflection angle can also be 137.5° or 137.6°. In some embodiments, the deflection angle is at least about 30°, at least about 45°, at least about 60°; at least about 90° or at least about 120°. In other embodiments, the deflection angle is less than 180°, for example, no more than about 150°. The deflection angle may be within a range containing any pair of the above-mentioned upper and lower limits. In some other embodiments, the deflection angle ranges from about 90° to about 179°, from 120° to about 150°, from about 130° to about 140°, or from about 135° to about 139°. In some embodiments, the angle of deflection is determined by dividing 360° by an irrational number. In some embodiments, the deflection angle is determined by dividing 360° by the golden ratio. In some embodiments, the deflection angle is in the range of about 137° to about 138°, such as about 137.5° to about 137.6°, such as about 137.50° to about 137.51°. In some embodiments, the deflection angle is 137.508°.

[00365] Расстояние до края матрицы микропорации: В некоторых вариантах осуществления, габаритные размеры матричной структуры могут определяться на основании геометрии микропорации и предполагаемого использования. Расстояние от центра узора до самых крайних микропор может простираться до расстояния, граничащего с краем микропорации. Таким образом, края самых крайних микропор могут продолжаться до или пересекаться с краем микропорации. В качестве альтернативы, расстояние от центра узора до самых крайних микропор может простираться до расстояния, которое допускает, чтобы некоторый участок пространства между краями самых крайних микропор и краем микропорации не содержал микропор. Минимальное расстояние от краев самых крайних микропор можно задавать по требованию. В некоторых вариантах осуществления, минимальное расстояние от краев самых крайних микропор до внешнего края микропорации является заданным расстоянием, идентифицируемым как скрытая длина или как процент длины передней поверхности микропорации, на основании которой возникает матричная структура. Микропоры могут быть разнесены широко или узко или размещены мозаично.[00365] Microporation matrix edge distance : In some embodiments, the overall dimensions of the matrix structure may be determined based on the microporation geometry and intended use. The distance from the center of the pattern to the outermost micropores may extend to a distance bordering the edge of the micropore. Thus, the edges of the outermost micropores may extend to or intersect with the edge of the micropore. Alternatively, the distance from the center of the pattern to the outermost micropores may extend to a distance that allows some portion of the space between the edges of the outermost micropores and the edge of the micropore to be free of micropores. The minimum distance from the edges of the outermost micropores can be set as required. In some embodiments, the minimum distance from the edges of the outermost micropores to the outer edge of the microporation is a predetermined distance, identified as the latent length or the percentage of the length of the front surface of the microporation from which the matrix structure arises. Micropores can be widely or narrowly spaced, or arranged in a mosaic pattern.

[00366] Размер пор: В некоторых вариантах осуществления, размер пор, например, микропор, может определяться, по меньшей мере, частично, искомой суммарной величиной площади матрицы для микропорации. Размер микропор может быть постоянным по всему узору или может изменяться в пределах узора. В некоторых вариантах осуществления, размер микропор является постоянным. В некоторых вариантах осуществления, размер микропор изменяется вместе с расстоянием микропор от центра узора. Существует множество размеров, допустимых в системе. Размер пор может изменяться от 1 нм до 600 мкм. В некоторых других вариантах осуществления, размер 50 мкм, 100 мкм 125 мкм, 200 мкм, 250 мкм, 325 мкм, 425 мкм или 600 мкм.[00366] Pore size : In some embodiments, the size of the pores, such as micropores, may be determined, at least in part, by the total matrix area desired for the microporation. The size of the micropores may be constant throughout the pattern or may vary within the pattern. In some embodiments, the micropore size is constant. In some embodiments, the size of the micropores varies with the distance of the micropores from the center of the pattern. There are many sizes allowed in the system. The pore size can vary from 1 nm to 600 µm. In some other embodiments, the size is 50 microns, 100 microns, 125 microns, 200 microns, 250 microns, 325 microns, 425 microns, or 600 microns.

[00367] Форма пор: Существует множество пор, допустимых в системе. Форма пор, например, микропор, создаваемых в соединительной ткани электромагнитным излучением, может соответственно влиять на реакцию ткани и заживление ран. Квадратные формы могут заживать медленнее, чем круглые формы. Система микропорации способна создавать множество индивидуальных геометрических форм микропор. В некоторых вариантах осуществления, идеальная форма является квадратной.[00367] Pore Shape : There are a variety of pores allowed in a system. The shape of pores, such as micropores created in connective tissue by electromagnetic radiation, can correspondingly influence tissue response and wound healing. Square shapes may heal more slowly than round shapes. The microporation system is capable of creating a variety of customized micropore geometries. In some embodiments, the ideal shape is square.

[00368] Форма может также давать эффективный результат в виде множества микропор. Величина покрытия может зависеть от формы микропор. Форма микропор может быть правильной или неправильной. В некоторых вариантах осуществления форма микропор может иметь форму щелей, правильных кругов или многоугольников, неправильных кругов или многоугольников, эллипсоидов, кругов, дуг, спиралей, каналов, другие подходящие формы или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления множество микропор имеет форму кругов. В некоторых вариантах осуществления форма матрицы может иметь форму одного или более геометрических узоров, например, икосаэдрических или тетраэдрических мозаик, при этом многочисленные круги или многоугольники (или другие формы) пересекаются. Форма может также влиять не желательное или нежелательное заживление ран и может быть изменена в зависимости от назначения функции микропоры.[00368] The form may also provide the effective result of a plurality of micropores. The amount of coverage may depend on the shape of the micropores. The shape of micropores can be regular or irregular. In some embodiments, the shape of the micropores may be in the form of slits, regular circles or polygons, irregular circles or polygons, ellipsoids, circles, arcs, spirals, channels, other suitable shapes, or combinations thereof. In some embodiments, the plurality of micropores are shaped like circles. In some embodiments, the matrix shape may be in the form of one or more geometric patterns, such as icosahedral or tetrahedral tilings, with multiple circles or polygons (or other shapes) intersecting. The shape may also influence unwanted or undesirable wound healing and can be changed depending on the intended function of the micropore.

[00369] Фиг. 16A-N в заявке США 15/942,513 представляют примеры множества микропор с такими порами. Множество микропор сконфигурировано таким образом, что узоры напоминают круги или многоугольники, которые могут иметь немного дуговидные края. Удаление ткани в таких конфигурациях влияет на биомеханические свойства математически и геометрически сбалансированным образом, с созданием стабильности в микропорации.[00369] FIG. 16A-N in US application 15/942,513 provide examples of multiple micropores with such pores. The plurality of micropores are configured in such a way that the patterns resemble circles or polygons, which may have slightly arcuate edges. Removal of tissue in such configurations affects biomechanical properties in a mathematically and geometrically balanced manner, creating microporation stability.

[00370] Параметр проектирования: Параметр проектирования может влиять на общее размещение матрицы или сетки микропорации в 3D ткани и относительно краев микропорации, принимая во внимание «атмосферу» внутри ткани. Схема микропорации можно корректировать в зависимости от природной формы самой ткани или на основании намечаемой физиологический анатомии или требуемого влияния. Это могут быть автодуальные (бесконечные) правильные евклидовы соты, двойственный многранник, 7 куб, 7 ортоплекс или, аналогично, простая сетка, решетка Браве, или сетка, не являющаяся решеткой Браве.[00370] Design Parameter : A design parameter may influence the overall placement of the microporation matrix or mesh within the 3D tissue and relative to the edges of the microporation, taking into account the "atmosphere" within the tissue. The microporation pattern can be adjusted depending on the natural shape of the tissue itself or based on the intended physiological anatomy or desired effect. This can be a self-dual (infinite) regular Euclidean honeycomb, a dual polyhedron, a 7 cube, a 7 orthoplex, or, similarly, a simple mesh, a Bravais lattice, or a non-Bravais lattice mesh.

[00371] Коэффициент масштабирования: Коэффициент масштабирования может влиять на общий размер и размеры узора из множества микропор. Коэффициент масштабирования можно корректировать так, чтобы края самых крайних микропор находились в границах требуемого расстояния внешнего края микропорации. Кроме того, коэффициент масштабирования можно корректировать так, чтобы внутренние края самых внутренних микропор находились в границах требуемого расстояния внутреннего края микропорации. Принцип двойственности можно обобщить на n-мерное пространство и двойственные многогранники; в двух измерениях данные фигуры называются двойственными кругами или политопами, или три измерения или множество измерений, содержащих вершины, матрицы, или аналогичным образом содержащих изотропные и/или анизотропные мозаики.[00371] Scaling factor : The scaling factor can affect the overall size and dimensions of the multi-micropore pattern. The scaling factor can be adjusted so that the edges of the outermost micropores are within the required distance of the outer edge of the micropore. In addition, the scaling factor can be adjusted so that the inner edges of the innermost micropores are within the desired distance of the inner edge of the micropore. The principle of duality can be generalized to n-dimensional space and dual polyhedra; in two dimensions, these figures are called dual circles or polytopes, or three dimensions or multiple dimensions containing vertices, matrices, or similarly containing isotropic and/or anisotropic tilings.

[00372] Расстояние между ближайшими соседними порами: Вместе с анализом фактора числа и размера пор, например, микропор можно определять расстояние между центрами ближайших соседних микропор. Расстояние между центрами любыми двумя микропорами может зависеть от факторов схемы матрицы. В некоторых вариантах осуществления кратчайшее расстояние между центрами любых двух микропор никогда не повторяется (т.е. промежуток между порами никогда не является одинаковым точным расстоянием). Данный тип промежутка является также примером управляемой асимметрии. В некоторых других вариантах осуществления кратчайшее расстояние между центрами любых двух микропор всегда повторяется (т.е. промежуток между порами всегда является одинаковым точным расстоянием). Данный тип является также примером управляемой симметрии. В некоторых вариантах осуществления расстояние между двумя микропорами являются случайно распланированным (т.е. промежуток между порами является случайным). Таким образом, система может обеспечивать управляемую асимметрию, которая является, по меньшей мере, частичной вращательной асимметрией относительно центра схемы или узора матрицы, случайную асимметрию, которая является, по меньшей мере, частичной вращательной случайной асимметрией относительно центра схемы или узора матрицы, и управляемой симметрию, которая является, по меньшей мере, частичной вращательной симметрией относительно центра схемы или узора матрицы, и случайную симметрию, которая является, по меньшей мере, частичной вращательной случайной симметрией относительно центра схемы или узора матрицы.[00372] Distance between nearest adjacent pores : Together with factor analysis of the number and size of pores, for example micropores, the distance between the centers of the nearest neighboring micropores can be determined. The distance between the centers of any two micropores may depend on matrix design factors. In some embodiments, the shortest distance between the centers of any two micropores is never repeated (ie, the distance between the pores is never the same exact distance). This type of gap is also an example of controlled asymmetry. In some other embodiments, the shortest distance between the centers of any two micropores is always repeated (ie, the distance between the pores is always the same exact distance). This type is also an example of controlled symmetry. In some embodiments, the distance between two micropores is randomized (ie, the spacing between the pores is random). Thus, the system can provide controlled asymmetry, which is at least partial rotational asymmetry about the center of the pattern or matrix pattern, random asymmetry, which is at least partial rotational random asymmetry about the center of the pattern or matrix pattern, and controlled symmetry , which is at least partial rotational symmetry about the center of the pattern or matrix pattern, and random symmetry, which is at least partial rotational random symmetry about the center of the pattern or matrix pattern.

[00373] В некоторых вариантах осуществления вращательная асимметрия может распространяться на, по меньшей мере, 51% микропор схемы матрицы. В некоторых вариантах осуществления вращательная асимметрия может распространяться на, по меньшей мере, 20 микропор схемы матричной структуры. В некоторых вариантах осуществления вращательная симметрия может распространяться на, по меньшей мере, 51% микропор схемы матрицы. В некоторых вариантах осуществления вращательная симметрия может распространяться на, по меньшей мере, 20 микропор схемы матрицы. В некоторых вариантах осуществления вращательный случайный узор может распространяться на, по меньшей мере, 51% микропор схемы матрицы. В некоторых вариантах осуществления вращательный случайный узор может распространяться на, по меньшей мере, 20 микропор схемы матрицы.[00373] In some embodiments, the rotational asymmetry may extend to at least 51% of the micropores of the matrix pattern. In some embodiments, the rotational asymmetry may extend across at least 20 micropores of the matrix structure design. In some embodiments, rotational symmetry may extend to at least 51% of the micropores of the matrix pattern. In some embodiments, rotational symmetry may extend across at least 20 micropores of the matrix pattern. In some embodiments, the rotational random pattern may extend over at least 51% of the micropores of the matrix pattern. In some embodiments, the rotational random pattern may extend across at least 20 micropores of the matrix pattern.

[00374] В некоторых вариантах осуществления, 51% рисунка(паттерна) из отверстий можно описать в полярных координатах уравнением модели Фогеля: φ=n×α, r=c√n, как описано выше.[00374] In some embodiments, 51% of the pattern of holes can be described in polar coordinates by the Vogel model equation: φ= n × α , r = c√n , as described above.

[00375] Согласованная глазная контактная линза/глазная маска [00375] Matched ocular contact lens/eye mask

[00376] Согласованная глазная контактная линза/глазная маска (смотри, например, фиг. 27A, элемент 2700, и фиг. 40 в заявке США 15/942,513) может быть гибкой или жесткой, мягкой или твердой. Она может быть изготовлена из любого числа различных материалов, включая материалы, обычно применяемые в контактных линзах или глазных масках, например, как гидрофильные, так и гидрофобные полимеры или мягкий гель, или коллаген, или растворимые материалы, или специальные металлы. Примерная гибкая линза/маска может включать в себя податливый гидрофильный («водолюбивый») пластик.[00376] The matched ocular contact lens/eye mask (see, for example, Fig. 27A, element 2700, and Fig. 40 in US application 15/942,513) can be flexible or rigid, soft or hard. It can be made from any number of different materials, including materials commonly used in contact lenses or eye masks, such as both hydrophilic and hydrophobic polymers or soft gel, or collagen, or soluble materials, or special metals. An exemplary flexible lens/mask may include a pliable hydrophilic (“water-loving”) plastic.

[00377] В некоторых вариантах осуществления описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению могут включать в себя способ и устройство для лечения склеры и соседних глазных структур и фракционной микропорации и восстановления поверхности, лазерной микропорации глаза для омоложения или восстановления физиологической функции глаза и/или облегчения дисфункции или заболевания. В различных вариантах осуществления матрицы могут иметь множество геометрий, плотностей, конфигураций, распределений, а также размеров и глубин пятна. Их можно также предварительно планировать и выполнять в различные моменты времени. Матрица может также проникать сквозь эписклеру, собственное вещество склеры или темную пластинку склеры на любую процентную часть требуемой порации. Значения подводимой электромагнитной энергии также могут быть подходящими.[00377] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention may include a method and device for treating the sclera and adjacent ocular structures and fractional microporation and surface restoration, laser microporation of the eye for rejuvenation or restoration of physiological function of the eye and/or alleviating dysfunction or disease. In various embodiments, the matrices can have a variety of geometries, densities, configurations, distributions, and spot sizes and depths. They can also be pre-scheduled and executed at different points in time. The matrix can also penetrate the episclera, the scleral substance or the dark lamina of the sclera to any percentage of the required portion. Electromagnetic energy input values may also be suitable.

[00378] Гидрофобная склеральная линза, индивидуально адаптируемая по толщине в нанометрах, мкм и т.п.: В различных вариантах осуществления индивидуально адаптируемая гидрофобная склеральная линза может иметь различные размеры, измеряемые, в общем, в миллиметрах, микрометрах или нанометрах. В общем, данная склеральная контактная линза может быть такой, которая может заключать в себе компьютерно-созданный специальный алгоритм для лазерного лечебного воздействия на склеру пациента. Во-первых, можно совмещать пятна, которые являются повторно обрабатываемыми, и пятна могут быть выполнены по заданной форме через маску или линзу. Маска может быть изготовлена из различных материалов, включая один или более гидрофобных полимеров или смесь полимеров, которые являются непроницаемыми для лазера. Это может обеспечивать дополнительный уровень защиты для окружающей ткани, на которую не планируется воздействовать, в дополнение к интеллектуальной технике составления схем. Центральная роговичная контактная линза может быть затененной для защиты роговицы от подсветки микроскопа и от самого лазерного пучка. В различных вариантах осуществления упомянутая линза может быть одноразовой, а не многократно используемой, когда на глазу находится узор. Кроме того, упомянутая линза может поставляться предварительно упакованной в стерилизованные контейнеры.[00378] A hydrophobic scleral lens, individually adjustable in thickness in nanometers, microns, etc. : In various embodiments, the customizable hydrophobic scleral lens may have different dimensions, generally measured in millimeters, micrometers, or nanometers. In general, a given scleral contact lens may be one that may incorporate a computer-generated special algorithm for laser treatment of a patient's sclera. First, it is possible to combine spots that are reprocessable and the spots can be made into a specific shape through a mask or lens. The mask can be made from a variety of materials, including one or more hydrophobic polymers or a mixture of polymers that are impermeable to the laser. This can provide an additional level of protection for surrounding tissue that is not intended to be affected, in addition to intelligent mapping techniques. The central corneal contact lens can be shaded to protect the cornea from the microscope illumination and from the laser beam itself. In various embodiments, said lens may be disposable rather than reusable while the pattern is on the eye. In addition, said lens may be supplied pre-packaged in sterilized containers.

[00379] Упомянутая линза может быть создана путем измерения биометрии, морфологии, анатомии, топографии, кератотомии, толщины склеры, свойств, рефракции, светорассеяния материалов и других признаков и характеристик, которые можно импортировать, загружать или иначе вводить в модель трехмерного (3D) динамического конечно-элементного моделирования (FEM), который может быть платформой для «виртуального глаза». Система по изобретению может обрабатывать информацию как о роговице, так и линзе может выполнять множество алгоритмических тестов после того, как введены оптическая схема и вся информация. Система может применять математические и физические сценарии, имеющие целью повысить аккомодационную оптическую силу путем манипуляций со склерой, и может также придать роговице искомый профиль по полиномам Цернике, который будет создавать максимальную аккомодационную оптическую силу в случае, когда планируются лазерная коррекция зрения (LVC) и аккомодация. После завершения, узор может быть создан, например, с помощью ISIS (программного обеспечения визуализации и картирования глаза для анализа и воспроизведения картирования в видимом спектре рефракционного состояния глаза, рефракционного состояния роговицы, например, как рефракционного состояния линзы, так и рефракционного состояния роговицы, или «двойной оптики») путем использования виртуального глаза, и выполняется визуализация упомянутого узора. В некоторых вариантах осуществления, ISIS может быть сервомеханизмом.[00379] Said lens can be created by measuring biometry, morphology, anatomy, topography, keratotomy, scleral thickness, properties, refraction, light scattering of materials and other features and characteristics that can be imported, loaded or otherwise entered into a three-dimensional (3D) dynamic model finite element modeling (FEM), which can be a platform for the “virtual eye”. The system of the invention can process both corneal and lens information and can perform a variety of algorithmic tests after the optical design and all information have been entered. The system can apply mathematical and physical scenarios designed to increase accommodative optical power by manipulating the sclera, and can also shape the cornea into a desired Zernike polynomial profile that will produce maximum accommodative optical power in the case where laser vision correction (LVC) and accommodation are planned . Once completed, the pattern can be created, for example, using ISIS (eye imaging and mapping software to analyze and reproduce mapping in the visible spectrum of the refractive state of the eye, the refractive state of the cornea, for example, both the refractive state of the lens and the refractive state of the cornea, or "dual optics") by using a virtual eye, and the said pattern is visualized. In some embodiments, the ISIS may be a servo mechanism.

[00380] Пластина может также содержать отмеченные координаты меридианов, направленных на 12 и 6 часов, для ориентации врачом на глазу. Пластина может также содержать отмеченную особую и отличающуюся координату меридианов 10/2/4/7 для ориентации квадрантов лечебного воздействия для врача. Пластина/контактная линза может быть изготовлена соответствующим 3D принтером, который связан с системной платой ISIS. После завершения, линзу можно стерилизовать перед постановкой на глаза пациента.[00380] The plate may also include marked coordinates of the 12 and 6 o'clock meridians for orientation by the physician on the eye. The plate may also include a marked specific and different 10/2/4/7 meridian coordinate to orient the treatment quadrants for the clinician. The plate/contact lens can be produced by a suitable 3D printer that is linked to the ISIS motherboard. Once completed, the lens can be sterilized before being placed on the patient's eye.

[00381] В ходе некоторых примерных этапов действий, сначала можно калибровать или включить лазер, который может быть связан с датчиком движения глаза или содержать его в некоторых вариантах осуществления, и линза устанавливается врачом. Пластина может действовать как маска и одновременно направлять лазерный пучок.[00381] In some exemplary steps, the laser, which may be coupled to or comprise an eye motion sensor in some embodiments, may first be calibrated or turned on, and the lens is installed by the physician. The plate can act as a mask and simultaneously direct the laser beam.

[00382] Конструкция линзы называется «полусклеральной контактной» (SEQ). Данная линза имеет, в качестве начальной позиции, несущий край склеры, на 2,0-мм части склеры, и состоит из трех кривых. Линза SEQ характеризуется 10 фенестрациями, которые предотвращают залипание линзы. Неровные поверхности роговицы можно скорректировать с использованием жестких газопроницаемых (RGP) контактных линз, роговичных линз с диаметрами в диапазоне от 8,0 мм до 12,0 мм. Склеральные линзы могут иметь диаметры, изменяющиеся в диапазоне от 22,0 мм до 25,0 мм.[00382] The lens design is called "semi-scleral contact" (SEQ). This lens has, as its starting position, the load-bearing edge of the sclera, on the 2.0-mm portion of the sclera, and consists of three curves. The SEQ lens features 10 fenestrations that prevent the lens from sticking. Uneven corneal surfaces can be corrected using rigid gas permeable (RGP) contact lenses, corneal lenses with diameters ranging from 8.0 mm to 12.0 mm. Scleral lenses can have diameters ranging from 22.0 mm to 25.0 mm.

[00383] Для построения и окончательной подгонки линзы можно применять формулы для расчета и производства линзы. Для сужения всего ряда можно начать с пробного набора для подбора по сагиттальному размеру от 2,70 мм по 4,10 мм. Различия в пробном наборе являются такими же как в пробном наборе для линз RGP с нормальным шагом 0,05 мм между разными радиусами.[00383] Lens design and manufacturing formulas can be used to construct and final fit the lens. To narrow the entire row, you can start with a trial set to select a sagittal size from 2.70 mm to 4.10 mm. The differences in the trial set are the same as in the trial set for RGP lenses with a normal pitch of 0.05 mm between different radii.

[00384] Набор для подбора линз SEQ заканчивается разностью по сагиттальной высоте 0,1 мм. Независимо от значения кислородной проницаемости (DK), равной 90, и 10 фенестрациям линзы SEQ, может сохраняться проблема снабжения кислородом. Подобранные линзы с диаметрами больше, чем 12,0 мм, имеют больше опоры, так что линза является неподвижной, и поэтому не может происходить слезо-обмена.[00384] The SEQ lens fitting kit ends with a sagittal height difference of 0.1 mm. Regardless of an oxygen permeability (DK) value of 90 and 10 SEQ lens fenestrations, an oxygen supply problem may persist. Fitted lenses with diameters greater than 12.0 mm have more support so that the lens is immobile and therefore tear exchange cannot occur.

[00385] В ходе некоторых примерных этапов действий, 1) когда лазер содержит датчик движения глаза, линза устанавливается врачом. Пластина действует как маска и одновременно направляет лазерный пучок. 2) Данная система с направляющей пластиной является специфической для лазера; узор помещается на глаз и через саму линзу, которая перфорируется в процессе, создающем план-карту приема процедуры и совмещающем все пятна от сканера до и после лечебного воздействия. 3) ISIS сохраняет данную информацию для глаза данного конкретного пациента, 4) В случае, когда требуется повторить лечение, вся информация (топографическая и т.п.) импортируется обратно в профиль пациента, чтобы ISIS пересчитало и переконфигурировало «с начала и до конца» существующие пятна для дальнейшего максимального улучшения результатов. 5) ISIS рассчитывает оптическую силу в центральной зоне (COP) до и прогнозируемую COP после моделирования, что может информировать пациента и хирурга относительно величины возможной COP для любого конретного пациента с и без дополнительной LVC. 6) ISIS демонстрирует также, с использованием виртуального глаза, полученного посредством FEM, биомеханические функции, оптические функции, а также численное моделирование зрения на всех расстояниях. 7) ISIS демонстрирует также послеоперационные COP, оптическую ось глаза (AA), значения рефракций, изменения профиля Цернике и т.п., и, в итоге, продолжает собирать всю информацию базы данных, чтобы создавать перспективные, более сложные и оптимизирующие алгоритмы. 8) ISIS может также профилировать различные алгоритмы, чтобы способствовать пониманию двойной оптической системы и предлагать изменяющиеся сценарии, исходя из изменения толщины склеры и другой биометрии, геометрии, оптической системы и т.п. с возрастом. Польза от этого очень велика, но конкретный вариант осуществления заключается в том, что ISIS может формировать возрастную план-карту лечения на основании первоначального обследования пациента по возрасту катаракты. Поэтому ISIS может заранее прогнозировать, сколько пятен, и какой узор следует использовать, и поэтому потенциальные зоны повторного лечения будут «предварительно определяться» ISIS, исходя из первой пластины. Это означает, что, при последующих посещениях, ISIS может предупреждать врача, когда происходит критическое снижение COP, и повторное лечение можно начинать в любое время (это будет определяться врачом, пациентом и результатами ISIS). 9) ISIS может также обеспечивать звуковое взаимодействие и может предупреждать врача во время лечения, если возникает потребность вмешательства, когда оно завершается, и направлять врача к таким данным обследования, которые следует оценить на предмет точности или уделения им большего внимания. ISIS может давать врачу рекомендации, но врач руководит выбором программ, которые будет выполнять ISIS. 10) ISIS содержит также список справочной литературы и может осуществлять поиск статей, знаний, а также последний тенденций. 11) ISIS может действовать как интеллектуальный голосовой помощник, например, Apple Siri.[00385] In some exemplary steps, 1) when the laser contains an eye motion sensor, the lens is positioned by a physician. The plate acts as a mask and simultaneously directs the laser beam. 2) This guide plate system is laser specific; the pattern is placed on the eye and through the lens itself, which is perforated in a process that creates a treatment plan map and aligns all the spots from the scanner before and after the treatment. 3) ISIS stores this information for that particular patient's eye, 4) In the event that a treatment needs to be repeated, all information (topographic, etc.) is imported back into the patient profile for ISIS to recalculate and reconfigure "from start to finish" existing stains to further maximize results. 5) ISIS calculates the central optical power (COP) before and the predicted COP after the simulation, which can inform the patient and surgeon regarding the magnitude of the possible COP for any given patient with and without additional LVC. 6) ISIS also demonstrates, using a virtual eye obtained through FEM, biomechanical functions, optical functions, and numerical simulations of vision at all distances. 7) ISIS also demonstrates post-operative COP, optical axis of the eye (AA), refractive values, Zernike profile changes, etc., and, as a result, continues to collect all the database information to create promising, more complex and optimizing algorithms. 8) ISIS can also profile various algorithms to promote understanding of the dual optical system and suggest changing scenarios based on changes in scleral thickness and other biometrics, geometry, optical system, etc. with age. The benefit of this is great, but a specific embodiment is that ISIS can generate an age-based treatment plan based on an initial assessment of the patient's cataract age. Therefore, ISIS can predict in advance how many spots and what pattern to use, and therefore potential retreatment zones will be “pre-determined” by ISIS based on the first plate. This means that, at subsequent visits, the ISIS can alert the physician when a critical decline in COP occurs, and re-treatment can be initiated at any time (this will be determined by the physician, the patient, and the ISIS results). 9) ISIS can also provide audio interaction and can alert the clinician during treatment if there is a need for intervention when it is completed, and direct the clinician to such examination data that should be assessed for accuracy or given more attention. ISIS may make recommendations to the physician, but the physician directs the selection of programs that ISIS will perform. 10) ISIS also contains a reference list and can search for articles, knowledge, and the latest trends. 11) ISIS can act as an intelligent voice assistant, such as Apple Siri.

[00386] Особенности конструкции лазера для некоторых вариантов осуществления могут включать в себя, Er:YAG-лазер с длиной волны 2,94 мкм на базе активного материала Er:YAG для офтальмологических лазеров; с длительность. импульса около 250 мкс; частота повторения импульсов может быть 3, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 импульсов/с.[00386] Laser design features for some embodiments may include, a 2.94 μm Er:YAG laser based on an Er:YAG active material for ophthalmic lasers; with duration. pulse about 250 μs; The pulse repetition rate can be 3, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 pulses/s.

[00387] Большое значение могут иметь различные кривые общего поглощения различных тканевых компонентов. При длине волны 2,94 мкм, лазер может иметь в ближнем инфракрасном спектре ближайшую длину волны к 3,00 мкм, длине волны максимального поглощения H2O. Это позволяет лазеру эффективно испарять H2O из ткани (абляционный механизм), при незначительном тепловом эффекте. Взаимодействие лазерный пучок-ткань при 2,94 мкм: 2,94 мкм может быть очень важной длиной волны для абляции ткани; в 10-20 раз сильнее поглощаемой водой, чем CO2 при 10,6 мкм; в 3 раза сильнее поглощаемой водой, чем активной средой Er:YSGG при 2,79 мкм; порог абляции для воды при 2,94 мкм составляет около 1 Дж/см2. Абляция происходит мгновенно и может быть только поверхностным эффектом. Это обеспечивает очень точную абляцию, при малом сопутствующем повреждении ткани.[00387] The different total absorption curves of different tissue components can be important. At a wavelength of 2.94 µm, the laser can have a near-infrared wavelength closest to 3.00 µm, the wavelength of maximum absorption of H2O . This allows the laser to effectively evaporate H2O from tissue (ablative mechanism), with little thermal effect. Laser beam-tissue interaction at 2.94 µm: 2.94 µm can be a very important wavelength for tissue ablation; 10-20 times more absorbed by water than CO 2 at 10.6 µm; 3 times more absorbed by water than by the active medium Er:YSGG at 2.79 µm; The ablation threshold for water at 2.94 µm is about 1 J/cm 2 . Ablation occurs instantly and may only be a superficial effect. This allows for very precise ablation with little associated tissue damage.

[00388] Применения офтальмологической системы на базе Er:YAG могут включать в себя расширенное разрешение 510K для эксцизии, разреза, испарения глазной мягкой ткани, и поэтому расширение применения является предопределенным, после того, как система одобрена, в том числе: в хирургии птеригиума; хирургическом лечении глаукомы; при ущемление диска зрительного нерва (задний отдел склеры); внутриглазной капсулотомии; хирургии внеглазных мягких тканей; при возрастной дегенерации макулы (AMD); и в других аспектах.[00388] Applications of the Er:YAG ophthalmic system may include extended 510K resolution for excision, cutting, evaporation of ocular soft tissue, and therefore expanded applications are foreseeable once the system is approved, including: pterygium surgery; surgical treatment of glaucoma; with infringement of the optic nerve head (posterior sclera); intraocular capsulotomy; extraocular soft tissue surgery; for age-related macular degeneration (AMD); and in other aspects.

[00389] Предусмотрены также способы и устройства для лечения склеры и соседних глазных структур и фракционной микропорации и восстановления поверхности.[00389] Methods and devices are also provided for treating the sclera and adjacent ocular structures and fractional microporation and surface restoration.

[00390] В настоящей заявке предлагаются система и способ для выполнения фракционного восстановления поверхности целевой зоны глаза, например, склеры, с использованием электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение генерируется источником электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение направляется на конкретный участок целевой зоны глаза, предпочтительно склеры. Электромагнитное излучение может блокироваться от воздействия на другой участок целевой зоны глаза маской или склеральной линзой. В качестве альтернативы, электромагнитное излучение может подводиться к другим участкам целевой зоны склеры, кроме конкретного участка.[00390] This application provides a system and method for performing fractional resurfacing of a target area of the eye, such as the sclera, using electromagnetic radiation. Electromagnetic radiation is generated by an electromagnetic radiation source. Electromagnetic radiation is directed to a specific area of the target area of the eye, preferably the sclera. Electromagnetic radiation can be blocked from affecting another part of the target area of the eye by a mask or scleral lens. Alternatively, electromagnetic radiation may be applied to areas of the target area of the sclera other than the specific area.

[00391] В настоящей заявке дополнительно описан способ модификации ткани с использованием квазинепрерывного лазерного пучка, который предназначен для изменения оптических свойств глаза и содержит управляемую настройку объемной плотности мощности пучка и назначение требуемой длины волны пучка. Модификация ткани может достигаться фокусировкой пучка на предварительно выбранную начальную точку в ткани и перемещением фокальной точки пучка предварительно заданным образом относительно начальной точки по заданному объему ткани или вдоль заданной трассы в ткани. В зависимости от назначенной объемной плотности мощности, ткань, на которую направляется фокальная точка, может модифицироваться либо фотоабляцией, либо путем изменения вязкоупругих свойств ткани.[00391] This application further describes a method for modifying tissue using a quasi-continuous laser beam, which is designed to change the optical properties of the eye and includes controlled adjustment of the volumetric power density of the beam and assignment of the desired wavelength of the beam. Tissue modification can be achieved by focusing the beam to a preselected starting point in the tissue and moving the focal point of the beam in a predetermined manner relative to the starting point through a given volume of tissue or along a given path in the tissue. Depending on the assigned volumetric power density, the tissue targeted by the focal point can be modified either by photoablation or by changing the viscoelastic properties of the tissue.

[00392] Офтальмологическая лазерная система [00392] Ophthalmic laser system

[00393] В различных вариантах осуществления офтальмологическая лазерная система по настоящему изобретению может включать в себя систему доставки лазерного пучка и датчик движения глаза, реагирующий на перемещение глаза и работающий совместно системой доставки лазерного пучка, для абляции склерального материала глаза в переднем и/или заднем отделах посредством наведения импульса лазерного пучка на выбранную зону склеры глаза. Импульсы возбуждаются в такой последовательности и с таким узором, чтобы никакие лазерные импульсы не попадали в следующие друг за другом места и никакие следующие друг за другом импульсы не совмещались. Узор(паттерн) перемещается в ответ на перемещение глаза. Поскольку склера глаза находится «вне оси», то механизм сканирования является новым в том, что он работает не посредством фиксации пучка на зрительной оси глаза. Как показано на фиг. 20 и фиг. 20A-20D в заявке США 15/942,513, наоборот, механизм «внеосевого» сканирования может включать в себя систему сопряжения с глазом, использующую гониометрическое зеркало или систему наведения для абляции противолежащих квадрантов склеры вне зрительной оси. Замкнутая система обратной связи размещается в самом сканере, а также между системой сопряжения с глазом и сканером, в форме магнитного сенсорного механизма, который привязывает лазерную головку к системе сопряжения с глазом и, при посредстве позиционирования глаза с помощью биологической обратной связи, включает как отслеживание движения глаза, так и доставку пучка.[00393] In various embodiments, the ophthalmic laser system of the present invention may include a laser beam delivery system and an eye motion sensor responsive to eye movement and operating in conjunction with the laser beam delivery system to ablate scleral material of the eye in the anterior and/or posterior regions by directing a laser beam pulse to a selected area of the sclera of the eye. The pulses are fired in such a sequence and pattern that no laser pulses hit consecutive locations and no consecutive pulses overlap. The pattern moves in response to movement of the eye. Since the sclera of the eye is “off-axis,” the scanning mechanism is new in that it does not work by fixing the beam on the visual axis of the eye. As shown in FIG. 20 and fig. 20A-20D in US application 15/942,513, in contrast, the "off-axis" scanning mechanism may include an eye interface system using a goniometric mirror or guidance system to ablate opposing quadrants of the sclera off the visual axis. A closed loop feedback system is located within the scanner itself, as well as between the eye interface and the scanner, in the form of a magnetic sensing mechanism that ties the laser head to the eye interface and, through eye positioning via biofeedback, enables both motion tracking eyes and beam delivery.

[00394] В некоторых вариантах осуществления лазерная система может включать в себя средство для выбора и регулирования формы и размера зоны, облучаемой каждым импульсом лазерной энергии, без изменения плотности энергии пучка. Посредством изменения размера облучаемой зоны между импульсами, некоторые области поверхности можно эродировать больше, чем другие, и поэтому можно перепрофилировать поверхность. Способ и система пригодны, помимо прочего, для удаления язв роговицы и перепрофилирования роговицы с целью удаления аномалий рефракции, а также для перепрофилирования оптических элементов. В некоторых вариантах осуществления лазерный пучок может входить в оптическую систему, размещенную в манипуляторе шарнирной конструкции и заканчивающуюся в окуляре, имеющем присоску для прикрепления к глазу. Оптическая система может включать в себя устройство формирования пучка для коррекции любой асимметрии в сечении пучка, первую промежуточную телескопическую систему, систему управления размерами пучка и вторую промежуточную телескопическую систему. Система управления размерами пучка может содержать диафрагму, имеющую окно определенной формы или участок диафрагмы определенной формы и аксиально перемещаемую вдоль сходящегося или расходящегося участка пучка. Альтернативная система управления размерами пучка содержит диафрагму, имеющую окно определенной формы и расположенную между связанными системами с переменными фокусными расстояниями. Возможно также использование зеркал, регулируемых щелей и рефракционных систем. В некоторых вариантах осуществления лазер может быть предпочтительно Er:YAG-лазером. Система может включать в себя измерительное устройство для измерения профиля поверхности и систему управления с обратной связью для управления работой лазера в соответствии с измеренными и искомыми профилями.[00394] In some embodiments, the laser system may include means for selecting and adjusting the shape and size of the area irradiated by each pulse of laser energy without changing the energy density of the beam. By changing the size of the irradiated zone between pulses, some areas of the surface can be eroded more than others, and therefore the surface can be repurposed. The method and system are suitable, among other things, for removing corneal ulcers and repurposing the cornea to remove refractive errors, as well as repurposing optical elements. In some embodiments, the laser beam may enter an optical system housed in an articulating arm and terminating in an eyepiece having a suction cup for attachment to the eye. The optical system may include a beam shaping device to correct any asymmetry in the beam cross-section, a first intermediate telescopic system, a beam size control system, and a second intermediate telescopic system. The beam size control system may contain a diaphragm having a window of a certain shape or a section of the diaphragm of a certain shape and axially moved along the converging or diverging section of the beam. An alternative beam size control system contains a diaphragm having a window of a certain shape and located between coupled systems with variable focal lengths. It is also possible to use mirrors, adjustable slits and refractive systems. In some embodiments, the laser may preferably be an Er:YAG laser. The system may include a measuring device for measuring the surface profile and a feedback control system for controlling the operation of the laser in accordance with the measured and desired profiles.

[00395] В некоторых вариантах осуществления, способ, устройство и система для прецизионных лазерных вмешательств с управлением по модели, описанных в настоящей заявке, повышает точность, диапазон скоростей, надежность, эксплуатационную адаптируемость, безопасность и эффективность вмешательств, например, лазерной микрохирургии, особенно офтальмологической хирургии, включая возможность выполнения такой лазерной хирургии вне зрительной оси. Фиг. 19 в заявке США 15/942,513 представляет примерную схему инструмента и системы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, которые применимы к таким разделам медицины, где точность позиционирования лазерного лечебного воздействия является критической, в любом случае, когда желательно точное ограничение пространственной протяженности лазерного лечебного воздействия, и/или в любом случае, когда необходимо повлиять на точность операций на мишени или группе мишеней, подверженных перемещению во время процедуры. Следовательно, система может включать в себя следующие ключевые компоненты: 1) пользовательский интерфейс, состоящий из видеодисплея, микропроцессора и органов управления, интерфейса GUI (графического пользовательского интерфейса), 2) систему визуализации, которая может включать в себя хирургический видеомикроскоп с возможностью изменения масштаба, 3) автоматизированную 3D систему опознавания, определения местоположения и отслеживания мишени, которая может следить за перемещениями ткани субъекта, например, глаза, во время операции, что позволяет хирургу предварительно определять схему облучения на основании изображения, которое автоматически стабилизируется в течение длительного периода времени, 4) лазер, который можно фокусировать так, что затрагиваются только прецизионные лечебные воздействия, описанные пользовательским интерфейсом, 5) диагностическую систему, включающую в себя картирование и топографию, численные данные, математические данные, геометрические данные, данные визуализации, посредством измерения точной поверхности и 3D форм до, во время и после процедуры, при этом упомянутые измерения подлежат выполнению онлай в пределах отрезков времени, не ограниченных временами реакции человека, и могут выполняться в реальном времени, и 6) быстродействующее надежное средство защиты, посредством автоматического прерывания возбуждения лазера, если возникают любые условия, обосновывающие такое прерывание процедуры, например, опасение относительно безопасности.[00395] In some embodiments, the method, apparatus and system for precision model-guided laser interventions described herein improves the accuracy, speed range, reliability, adaptability, safety and effectiveness of interventions, such as laser microsurgery, especially ophthalmic surgery, including the possibility of performing such laser surgery outside the visual axis. Fig. 19 in US application 15/942,513 presents an exemplary diagram of an instrument and system in accordance with some embodiments of the present invention, which are applicable to those areas of medicine where precision positioning of the laser treatment is critical, in any case where precise limitation of the spatial extent of the laser treatment is desired. impact, and/or in any case where it is necessary to influence the accuracy of operations on a target or group of targets subject to movement during a procedure. Therefore, the system may include the following key components: 1) a user interface consisting of a video display, a microprocessor and controls, a GUI (graphical user interface), 2) an imaging system, which may include a zoomable surgical video microscope, 3) an automated 3D target sensing, locating and tracking system that can follow the movements of a subject's tissue, such as an eye, during surgery, allowing the surgeon to pre-determine a radiation treatment based on an image that is automatically stabilized over an extended period of time, 4 ) a laser that can be focused so that only the precision treatment effects described by the user interface are affected, 5) a diagnostic system including mapping and topography, numerical data, mathematical data, geometric data, imaging data, by measuring precise surfaces and 3D shapes before, during and after the procedure, wherein said measurements must be performed online within periods of time not limited by human reaction times and can be performed in real time, and 6) a fast-acting reliable means of protection by automatically interrupting laser excitation if any conditions justifying such an interruption of the procedure, such as safety concerns.

[00396] Фиг. 20(E-G) в заявке США 15/942,513 дополнительно поясняет внеосевые характеристики лазерной системы, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано, бета(β) является зрительной осью во всех случаях, и альфа(α) является углом между зрительной осью и осью воздействия. Осью вращательной симметрии является вертикальная ось. Зоны лечения лазером предпочтительно не закрываются веками и другими чертами лица пациента. Ось фиксации глаза и ось лазерного пучка находятся под фиксированным углом одна относительно другой, чтобы создавать поры в заданных зонах лечения. Подводимый лазерный пучок можно поворачивать вокруг вертикальной оси β. В некоторых вариантах осуществления, главными особенностями может быть то, что: лазерный пучок и зона сканирования (например, зона OCT) находятся на одной осевой линии, и зона сканирования и фокусное расстояние согласуются с размером лазерного пятна и фокусным расстоянием. Видеокамера располагается немного в стороне от оси лазерного пучка. Точка фиксации глаза может находиться под предварительно установленным углом к доставляемому лазерному пучку, с поворотом на 180° вокруг оси β от доставляемого лазерного пучка.[00396] FIG. 20(E-G) in US application 15/942,513 further explains the off-axis characteristics of a laser system in accordance with some embodiments of the present invention. As shown, beta(β) is the visual axis in all cases, and alpha(α) is the angle between the visual axis and the impact axis. The axis of rotational symmetry is the vertical axis. Laser treatment areas are preferably not obscured by the patient's eyelids and other facial features. The eye fixation axis and the laser beam axis are at a fixed angle relative to each other to create pores in the specified treatment areas. The supplied laser beam can be rotated around the vertical axis β. In some embodiments, the main features may be that: the laser beam and the scanning area (eg, the OCT area) are on the same centerline, and the scanning area and focal length are consistent with the laser spot size and focal length. The video camera is located slightly away from the axis of the laser beam. The eye fixation point may be at a predetermined angle to the delivered laser beam, rotating 180° around the β axis from the delivered laser beam.

[00397] Фиг. 20I в заявке США 15/942,513 представляет другой пример внеосевого сканирования, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано, лечебное воздействие может осуществляться под углом.[00397] FIG. 20I in US application 15/942,513 presents another example of off-axis scanning, in accordance with some embodiments of the present invention. As shown, the therapeutic effect can be carried out at an angle.

[00398] В некоторых вариантах осуществления, систему можно применять при диагностике и анализе в офтальмологии и поддержке глазной хирургии и может включать в себя средство 3D-7D-картирования для обнаружения местоположений, форм и признаков-ориентиров на и в глазу пациента в трех измерениях и для формирования данных и сигналов, представляющих такие местоположения, формы и признаки-ориентиры, средство отображения, принимающее сигналы из средства 3D-7D-картирования, для представления пользователю изображений, отображающих упомянутые местоположения, формы и признаки-ориентиры глаза в целевых местоположениях, включая средство управления отображением для предоставления пользователю возможности выбора целевого местоположения и отображения сечения участков глаза в реальном времени как во время абляция, так и после каждого лазерного импульса, средство анализа положения, связанное со средством трехмерного картирования и принимающее его сигналы, для распознавания возникновения изменений положения признаки-ориентиров глаза, средство слежения за мишенью, связанное со средством анализа положения, для поиска признака-ориентира целевой ткани и нахождения нового положения упомянутого признака-ориентира после такого изменения положения и для формирования сигнала, указывающего новое положение, и средство позиционирования по данным слежения для приема упомянутого сигнала из средства слежения за мишенью и для внесения изменения в нацеливание средства трехмерного картирования на новое положение упомянутого признака-ориентира целевой ткани, чтобы тем самым следовать за признаком-ориентиром и стабилизировать изображения на средстве отображения.[00398] In some embodiments, the system can be used for diagnostic and analysis purposes in ophthalmology and eye surgery support and may include 3D to 7D mapping capability for detecting locations, shapes and landmarks on and in a patient's eye in three dimensions and for generating data and signals representing such locations, shapes and eye landmarks, a display means receiving signals from the 3D-7D mapping means, for presenting to the user images representing said locations, shapes and eye landmarks at target locations, including the means display controls to allow the user to select a target location and display a cross-section of areas of the eye in real time both during ablation and after each laser pulse, a position analysis tool associated with the 3D mapping tool and receiving its signals to recognize the occurrence of changes in the position of the signs - eye landmarks, a target tracking means coupled to a position analyzing means for searching for a target tissue landmark feature and finding a new position of said landmark feature after such a change in position and for generating a signal indicating the new position, and a tracking data positioning means for receiving said signal from the target tracking means and for making a change in targeting of the three-dimensional mapping means to a new position of said target tissue landmark feature, thereby following the landmark feature and stabilizing the images on the display means.

[00399] Средство отображения, описанное в различных вариантах осуществления настоящего изобретения может быть видеодисплеем и дополнительно включать в себя хирургический микроскоп или цифровой монитор, или средство на базе интеллектуального устройства, направленный(ое) на глаз пациента для получения в реальном времени микроскопических видеоизображений целевых зон ткани глаза и для ввода информации видеоизображений в средство отображения видеоизображений, чтобы обеспечивать отображение таких микроскопических видеоизображений и поддержку пользователю при диагностике и анализе, с возможностью отображения разных сечений ткани пациента, выбираемых пользователем в реальном времени.[00399] The display means described in various embodiments of the present invention may be a video display and further include a surgical microscope or digital monitor or smart device-based means directed at the patient's eye to obtain real-time microscopic video images of target areas ocular tissue and for inputting video image information into the video image display means to provide such microscopic video images to be displayed and support the user for diagnosis and analysis, with the ability to display different sections of patient tissue selected by the user in real time.

[00400] Средство позиционирования по данным слежения может включать в себя поворотное зеркало с автоматическим управлением, роботизированным управлением, управлением с использованием технологии Bluetooth, и система может включать в себя компоновку линз объектива, связанную со средством картирования и содержащую конечную фокусирующую линзу, при этом поворотное зеркало располагается внутри компоновки линз объектива, с возможностью перемещения относительно конечной фокусирующей линзы, в одном варианте осуществления.[00400] The tracking means may include a rotating mirror with automatic control, robotic control, Bluetooth control, and the system may include an objective lens arrangement associated with the mapping means and containing a final focusing lens, wherein the rotating the mirror is located within the objective lens arrangement, movable relative to the final focusing lens, in one embodiment.

[00401] В некоторых вариантах осуществления, система может включать в себя источник лазерных импульсов для выработки лазерного пучка с длиной волны в диапазоне от инфракрасного до ближнего инфракрасного света и мощностью, допускающей выполнение глазной хирургической операции требуемого типа, средство управления возбуждением лазера для предоставления хирургу/пользователю возможности управления прицеливанием, глубиной и временем возбуждения лазера, чтобы выполнить требуемую хирургическую операцию, средство 3D-7D-картирования, направленное на глаз пациента, для получения данных, представляющих местоположение и формы признаков-ориентиров на и внутри глазу(а), микропроцессорное средство для приема данных из средства трехмерного картирования и для преобразования данных в формат, представимый на экране и пригодный для того, чтобы хирург/пользователь точно определял местоположение признаков-ориентиров глаза и место прицеливания и глубину лазерного пучка в пределах упомянутых признаков-ориентиров, и средство отображения для отображения сформированных микропроцессором изображений, представляющих хирургу/пользователю топографию глаза и место прицеливания и глубину лазерного пучка перед тем, как инициируется следующий лазерный импульс, во время подготовки к и в процессе операции, при этом средство управления отображением предоставляет хирургу/пользователю возможность выбора зон глаза для отображения, включая изображения сечений участков глаза.[00401] In some embodiments, the system may include a laser pulse source for generating a laser beam with a wavelength in the range of infrared to near-infrared light and a power capable of performing the type of ocular surgery required, laser excitation control means for providing the surgeon with the user can control the aiming, depth and excitation time of the laser in order to perform the required surgical operation, a 3D-7D mapping tool aimed at the patient's eye to obtain data representing the location and shape of landmarks on and inside the eye(s), a microprocessor-based tool for receiving data from the three-dimensional mapping means and for converting the data into a format presentable on a screen and suitable for a surgeon/user to accurately determine the location of eye landmarks and the targeting location and depth of the laser beam within said landmarks, and the display means for displaying microprocessor-generated images presenting to the surgeon/user the topography of the eye and the target location and depth of the laser beam before the next laser pulse is initiated, during preparation for and during surgery, wherein the display control allows the surgeon/user to select areas of the eye for display, including cross-sectional images of sections of the eye.

[00402] Источник лазерной энергии инфракрасного и ближнего инфракрасного диапазона, работающий в режиме свободной генерации, или непрерывной генерации или с модуляцией добротности может генерировать лазерный пучок, допускающей выполнение требуемой лазерной хирургической операции в ткани пациента, в том числе внутри прозрачной ткани пациента. Система может включать в себя средство оптического тракта для приема лазерного пучка и перенаправления лазерного пучка и его фокусировки, при необходимости, на требуемую мишень в ткани, на которой должна выполняться операция.[00402] A source of infrared and near-infrared laser energy operating in a free-running, continuous-wave or Q-switched mode can generate a laser beam capable of performing the desired laser surgery on patient tissue, including within transparent patient tissue. The system may include optical path means for receiving the laser beam and redirecting the laser beam and focusing it, if necessary, on a desired target in the tissue on which the operation is to be performed.

[00403] Система может включать в себя корпус лазера, расположенный с возможностью ограждения и направления средства оптического тракта для получения изображений упомянутой мишени вдоль средства оптического тракта и для подачи информации видеоизображения в средство отображения видеоизображений, и для отслеживания перемещений ткани субъекта, на которую наводится система, без повреждения ткани субъекта до того, как инициируется следующий импульс лазера, и соответствующего сдвига оптического тракта до того, как инициируется следующий импульс лазера, таким образом, чтобы средством трехмерного картирования и средством хирургического микроскопа формировались информация и изображения, а также целевая установка и положение лазерного пучка, после изменений положения ткани. Каждый снятый кадр изображения и информация посылаются в видеодисплей после каждого импульса внутри 3D-7D микропоры до и после возбуждения импульса лазера в динамической форме изображения поверхности в реальном времени. Интерфейс GUI может включать в себя интегрированную систему одновременного просмотра 7 представлений для записанных изображений, включая: поверхность, внутреннюю пору, внешнюю пору, нижнюю часть микропоры, изображение всего глазного яблока, зону целевой матрицы.[00403] The system may include a laser housing disposed to enclose and guide the optical path means to obtain images of said target along the optical path means and to provide video image information to the video image display means, and to track movements of tissue of a subject to which the system is aimed. , without causing damage to the subject's tissue before the next laser pulse is initiated, and a corresponding shift in the optical path before the next laser pulse is initiated, so that the 3D mapping tool and the surgical microscope tool generate information and images, as well as the target setting and position laser beam after changes in tissue position. Each captured image frame and information is sent to the video display after each pulse inside the 3D-7D micropore before and after excitation of the laser pulse in a dynamic form of real-time image of the surface. The GUI interface may include an integrated system for simultaneously viewing 7 views of recorded images, including: surface, internal pore, external pore, micropore bottom, whole eyeball image, target matrix area.

[00404] В некоторых вариантах осуществления, предпочтительной проекцией для микропроцессора может быть 7-гиперкуб, но существуют другие примеры в объемной сферической форме, пространстве, которые можно встраивать в GUI и микропроцессор. Ортогональные проекции могут включать в себя примеры, показано на фиг. 8 заявки США № 15/942,513.[00404] In some embodiments, the preferred projection for a microprocessor may be a 7-hypercube, but other examples exist in spherical volumetric space that can be embedded in a GUI and microprocessor. Orthogonal projections may include examples such as those shown in FIG. 8 US Application No. 15/942,513.

[00405] Система может включать в себя многомерное масштабирование, линейный дискриминантный анализ и обработку линейного сокращения размерности, а также локальное линейное вложение и изометрические карты (ISOMAP). Возможно также включение способов нелинейного сокращения размерности. [00405] The system may include multidimensional scaling, linear discriminant analysis and linear dimensionality reduction processing, as well as local linear embedding and isometric maps (ISOMAP). It is also possible to include non-linear dimensionality reduction techniques.

[00406] В некоторых вариантах осуществления, система может допускать 1D-, 2D-, 3D- или 4D-преобразование, вплоть до 7D-преобразования топологических изображений или волокнистого образования. Волокнистое образование является обобщением понятия пучок волокон. Пучок волокон точно определяет идею одного топологического пространства, называемого волокном, параметризуемого с помощью другого топологического пространства, называемого базой. Волокнистое образование подобно пучку волокон, за тем исключением, что волокна не обязательно должны быть ни одним и тем же пространством, ни гомеоморфными; точнее они являются гомотопически эквивалентными. Когда волокнистые образования эквивалентны техническим свойствам топологического пространства в 3-, 4-, 5-, 6- и 7-мерных сферических пространствах, то непрерывное отображение p:E→B удовлетворяет свойству поднятия гомотопии по отношению к любому пространству. Пучки волокон (по паракомпактным базам) составляют важные примеры. В теории гомотопии, любое отображение является «таким же точным, как» волокнистое образование, т.е. любая карта может быть разложена как гомотопическая эквивалентность в «пространстве траекторий отображения», которому следует волокнистое образование, в гомотопические слои.[00406] In some embodiments, the system may allow 1D, 2D, 3D, or 4D transformation, up to and including 7D transformation of topological images or fiber formation. Fibrous formation is a generalization of the concept of a bundle of fibers. A fiber bundle precisely defines the idea of one topological space, called a fiber, parameterized by another topological space, called a base. A fibrous formation is similar to a bundle of fibers, except that the fibers need not be the same space nor homeomorphic; more precisely, they are homotopy equivalent. When filaments are equivalent to the technical properties of topological space in 3-, 4-, 5-, 6-, and 7-dimensional spherical spaces, then the continuous map p:E→B satisfies the homotopy lifting property with respect to any space. Fiber bundles (on paracompact bases) constitute important examples. In homotopy theory, any mapping is “as accurate as” the filament, i.e. any map can be decomposed as a homotopy equivalence in the "space of mapping trajectories" followed by the fiber formation into homotopy layers.

[00407] Лазерная рабочая станция может быть оборудована тремя программируемыми осями (X, Y, Z; возможно распространение на 5 осей), содержит автоматический механизм поворотного стола, программируемый по осям X, Y, Z, и 2-позиционный поворотный стол. Станция может включать в себя человекомашинный интерфейс (ЧМИ) с уровнем защиты пользовательского доступа, диагностикой и протоколированием данных для валидированных процессов и удобство работы, а также программный модуль сортировки, адаптируемый для однозначно определяемой модуляции импульсов, при этом: диаметр пор: 0,1 мкм - 1000 мкм; максимальная глубина абляции: 0,1 мкм - 2000 мкм; допуск на размер поры: >±1-20 мкм.[00407] The laser workstation can be equipped with three programmable axes (X, Y, Z; extendable to 5 axes), contains an automatic rotary table mechanism programmable in the X, Y, Z axes, and a 2-position rotary table. The station can include a human machine interface (HMI) with a level of user access protection, diagnostics and data logging for validated processes and ease of operation, as well as a software sorting module adaptable for uniquely identifiable pulse modulation, with: pore diameter: 0.1 µm - 1000 microns; maximum ablation depth: 0.1 µm - 2000 µm; Pore size tolerance: >±1-20 µm.

[00408] Рабочие характеристики могут также включать в себя подключение компьютера к сети, работу с планшета iPad, управление с помощью джойстика, управление с помощью сенсорного экрана, работу с айфона, удаленное управление или с использованием технологии Bluetooth, работу с встроенной цифровой видеокамерой, работу с встроенными возможностями видео и так далее.[00408] Operational characteristics may also include computer networking, iPad operation, joystick control, touch screen operation, iPhone operation, remote or Bluetooth operation, built-in digital video camera operation, operation with built-in video capabilities and so on.

[00409] СИСТЕМА И СПОСОБЫ ДОСТАВКИ ГЛАЗНЫХ ЛЕКАРСТВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАЗЕРА [00409] SYSTEM AND METHODS FOR DELIVERY OF EYE DRUGS USING LASER

[00410] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению можно использовать для доставки глазных лекарств с применением лазера, например, способы и устройства для фототерапевтического лечения, например, посредством абляции, коагуляции и/или фототерапевтической модуляции целевой ткани, например, склеральной ткани и других внутриглазных тканей, таких как сосудистая оболочка, субхороидальное пространство, нейроретина или другие ткани. В настоящей заявке раскрывается способ создания начальной поверхности (A) проникновения в биологической мембране (1), содержащий следующие этапы: a) создание множества отдельных микропор (2i) в биологической мембране (1), при этом каждая отдельная микропора (2i), имеет отдельную поверхность (Ai) проникновения; и b) создание такого числа отдельных микропор (2i) и с такими формами, что начальное пространство (A) проникновения, которое является суммой отдельных поверхностей (Ai) проникновения всех отдельных микропор (2i), имеет требуемое значение. Раскрывается также микропоратор, выполняющий способ. В данном случае, биологическая поверхность может быть глазом. В случае глаза: выполняется такое облучение зоны склеры, чтобы терапевтическое средство проходило сквозь вскрытую зону, созданную лазерным излучением и, тем самым, доставлялось во внутриглазные целевые ткани в передний или задний отделы глазного яблока, например, сосудистую оболочку, нейроретину, эпителий сетчатки, сосудистую оболочку, стекловидное тело или водянистую влагу.[00410] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention can be used to deliver ophthalmic drugs using a laser, for example, methods and devices for phototherapeutic treatment, for example, through ablation, coagulation and/or phototherapeutic modulation of target tissue, for example, scleral tissue and other intraocular tissues such as the choroid, subchoroidal space, neuroretina or other tissues. This application discloses a method of creating an initial penetration surface (A) in a biological membrane (1), comprising the following steps: a) creating a plurality of individual micropores (2 i ) in the biological membrane (1), wherein each individual micropore (2 i ) has a separate penetration surface (Ai); and b) creating such a number of individual micropores ( 2i ) and with such shapes that the initial penetration space (A), which is the sum of the individual penetration surfaces (Ai) of all individual micropores ( 2i ), has the required value. A microporator performing the method is also disclosed. In this case, the biological surface could be an eye. In the case of the eye: the scleral zone is irradiated in such a way that the therapeutic agent passes through the opened zone created by the laser radiation and, thereby, is delivered to the intraocular target tissues in the anterior or posterior parts of the eyeball, for example, the choroid, neuroretina, retinal epithelium, choroid membrane, vitreous humor or aqueous humor.

[00411] заявка США 15/942,513, включенная в настоящую заявку, раскрывает дополнительные варианты осуществления систем, устройств и способов доставки лекарств, которые могут быть также применены в системе по настоящему изобретению и/или предназжначены для применения с ней.[00411] US application 15/942,513, incorporated herein, discloses additional embodiments of drug delivery systems, devices and methods that may also be used in and/or intended for use with the system of the present invention.

[00412] В некоторых вариантах осуществления, описанные системы, способы и устройства по настоящему изобретению можно применять, но без ограничения, для доставки лекарств, питательных веществ, экстракта виноградных косточек, стволовых клеток, обогащенную белками плазму, фотоактивированные «умные» полимерные носители и матриксные металлопротеиназы. Фиг. 20P-1-20P-3 в заявке США 15/942,513 представляют, в некоторых вариантах осуществления, примерные мишени для лекарства для хороидного сплетения и доставку питательных веществ.[00412] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the present invention can be used, but are not limited to, for the delivery of drugs, nutrients, grape seed extract, stem cells, protein enriched plasma, photoactivated smart polymer carriers and matrix metalloproteinases. Fig. 20P-1-20P-3 in US application 15/942,513 represent, in some embodiments, exemplary choroid plexus drug targets and nutrient delivery.

[00413] Система доставки лекарств может применять в предоперационном/ интраоперационном/ послеоперационном состоянии для доставки любого лекарства, необходимого при проведении множества операций на глазу для профилактического или послеоперационного применения.[00413] The drug delivery system can be used in a preoperative/intraoperative/postoperative setting to deliver any drug needed in a variety of ocular surgeries for prophylactic or postoperative use.

[00414] В некоторых вариантах осуществления лазерная система может включать в себя установку сопряжения с глазом, изображенную, например, на фиг. 20, 20A-20B в заявке США 15/942,513. Установка сопряжения с глазом может располагаться над глазом во время медицинской операции. Установка сопряжения с глазом может обеспечивать вид четырех квадрантов.[00414] In some embodiments, the laser system may include an eye interface setup, such as shown in FIG. 20, 20A-20B in US application 15/942,513. The eye pairing unit may be positioned above the eye during medical surgery. The eye pairing can provide a four quadrant view.

[00415] В некоторых вариантах осуществления лазерная система может включать в себя предохранительное приспособление форсунки, изображенное на фиг. 21A-21B в заявке США 15/942,513. В ходе некоторых примерных действий, предохранительное приспособление форсунки может крепиться к форсунке.[00415] In some embodiments, the laser system may include a nozzle safety device depicted in FIG. 21A-21B in US application 15/942,513. In some exemplary actions, the nozzle guard may be secured to the nozzle.

[00416] В некоторых вариантах осуществления лазерная система может включать в себя рабочую станцию, изображенную на фиг. 21A-21B в заявке США 15/942,513. Рабочая станция может включать в себя способ, устройство и систему для вышеописанных прецизионных лазерных вмешательств с управлением по модели. Рабочая станция может включать в себя интерфейс GUI, шарнирно-сочлененную консоль, узел корпуса лазера, ПЗС-видеокамеру, сканер с гальванометрическими зеркалами, допускающий внеосевое сканирование, пилотный пучок, средство трехмерного картирования, по меньшей мере, один коммуникационно-связанный микропроцессор, источник питания и средство отображения, включая средство для представления изображений хирургу/пользователю, указывающее точное текущее местоположение лазерной цели и глубины на компьютерных изображениях, которые содержат, обычно, вид в плане и избранные сечения глаза, представляющие признаки-ориентиры глаза на разных глубинах, систему визуализации, соединенную со средством отображения видеоизображений, включая средство картирования в трех-семи измерениях для формирования, считывания и интерпретации данных, чтобы получать информацию, относящуюся к местоположению в семи измерениях значимых признаков-ориентиров ткани, на которой предполагается операция, и включая микропроцессорное средство для интерпретации данных и представления данных в средство отображения видеоизображений в формате, пригодном для хирурга/пользователя, и оборудована тремя программируемыми осями (X, Y, Z; возможно распространение на 5 осей), содержит автоматический механизм поворотного стола, программируемый по осям X, Y, Z, и 2-позиционный поворотный стол. Содержит человекомашинный интерфейс (ЧМИ) с защищенным пользовательским доступом. Дополнительные сведения о рабочей станции приведены в заявке США 15/942,513 и включены в настоящую заявку.[00416] In some embodiments, the laser system may include a workstation depicted in FIG. 21A-21B in US application 15/942,513. The workstation may include a method, apparatus, and system for the above-described model-guided precision laser interventions. The workstation may include a GUI interface, an articulating arm, a laser housing assembly, a CCD video camera, a galvanometric mirror scanner capable of off-axis scanning, a pilot beam, a three-dimensional mapping facility, at least one communications-enabled microprocessor, a power supply and display means, including means for presenting images to the surgeon/user indicating the precise current location of the laser target and depth on computer images that typically include a plan view and selected sections of the eye representing landmark features of the eye at different depths, an imaging system, coupled to video image display means, including three to seven dimensional mapping means for generating, reading and interpreting data to obtain information relating to the seven dimensional location of significant landmark features of the tissue to be operated on, and including microprocessor means for interpreting the data and presenting data to the video display in a format suitable for the surgeon/user, and is equipped with three programmable axes (X, Y, Z; can be extended to 5 axes), contains an automatic rotary table mechanism, programmable in the X, Y, Z axes, and a 2-position rotary table. Contains a human machine interface (HMI) with secure user access. Additional workstation details are provided in US Application No. 15/942,513 and are included herein.

[00417] В некоторых вариантах осуществления механические или физические требования системы, описанные в настоящей заявке можно включить в «передвижную» рабочую станцию с блокируемыми колесами и шарнирно-сочлененной консолью с противовесом для предотвращения наклона тележки во время использования или транспортировки (смотри, например, фиг. 24 и 26-5 заявки США № 15/942,513). Принадлежности могут включать в себя: аппликаторную часть (расходную часть): Расходная часть для сбора аблируемой ткани создает гигиеничное сопряжение между устройством и тканью. Приставка к глазу (необязательная): аппликатор может быть многоразового пользования, легко очищаемым, биосовместимым и стерилизуемым. Педальный переключатель: Управление педальным переключателем для стандартной доставки лазерного излучения.[00417] In some embodiments, the mechanical or physical requirements of the system described herein may be incorporated into a "mobile" workstation with locking wheels and an articulated arm with a counterweight to prevent the cart from tilting during use or transport (see, for example, FIG. 24 and 26-5 of US Application No. 15/942,513). Accessories may include: applicator part (consumable part): The consumable part for collecting ablated tissue creates a hygienic interface between the device and the tissue. Eye attachment (optional): The applicator is reusable, easy to clean, biocompatible and sterilizable. Footswitch: Footswitch control for standard laser delivery.

[00418] Управление глубиной [00418] Depth control

[00419] В большинстве тканей, прогрессирование заболевания сопровождается изменениями механических свойств. Лазерная спекл-реология (LSR) является новым методом, разработанным нами для измерения механических свойств ткани. При освещении образца когерентным лазерным светом и вычислении спекл-модуляций интенсивности по отраженным лазерным спекл-структурам, методом LSR вычисляют τ, постоянную времени спада декорреляции интенсивности, которая тесно связана с механическими свойствами ткани. Применение технологии LSR может подтверждаться измерением механических свойств ткани. Измерения τ методом LSR выполняли с использованием множества различных фантомов и образцов ткани и сравнивали с комплексным модулем сдвига G*, измеренным с использованием реометра. Во всех случаях наблюдается сильная корреляция между τ и G* (r=0,95, p<0,002). Данные результаты демонстрируют эффективность метода LSR в качестве неинвазивной и бесконтактной технологии оценки механических свойств биологических образцов.[00419] In most tissues, disease progression is accompanied by changes in mechanical properties. Laser Speckle Rheology (LSR) is a new method we have developed to measure the mechanical properties of tissue. By illuminating a sample with coherent laser light and calculating speckle intensity modulations from the reflected laser speckle patterns, the LSR method calculates τ, the decay time constant of the intensity decorrelation, which is closely related to the mechanical properties of the tissue. The application of LSR technology can be confirmed by measuring the mechanical properties of the fabric. LSR measurements of τ were performed using a variety of different phantoms and tissue samples and compared with the complex shear modulus G* measured using a rheometer. In all cases, there is a strong correlation between τ and G* (r=0.95, p<0.002). These results demonstrate the effectiveness of the LSR method as a non-invasive and non-contact technology for assessing the mechanical properties of biological samples.

[00420] Как известно, прогрессирование заболевание под влиянием наиболее серьезных факторов смертности, таких как рак и атеросклероз, и ряд других тяжело протекающих заболеваний, включая нейродегенеративное заболевание и остеоартрит, сопровождается изменениями механических свойств тканей. Наиболее надежное доказательно значимости биомеханических свойств для оценки заболевания можно получить с использованием традиционного механического тестирования ex vivo, которое предусматривает окрашивание, растяжение образца или манипуляции с ним. Для удовлетворения потребности в получении механических характеристик in situ можно применить новый оптический метод LSR.[00420] As is known, disease progression under the influence of the most serious mortality factors, such as cancer and atherosclerosis, and a number of other severe diseases, including neurodegenerative disease and osteoarthritis, is accompanied by changes in the mechanical properties of tissues. The most reliable evidence of the relevance of biomechanical properties to disease assessment can be obtained using traditional ex vivo mechanical testing, which involves staining, stretching, or manipulating the specimen. To meet the need for in situ mechanical characterization, a new optical technique, LSR, can be applied.

[00421] Когда мутный образец, например, ткань, освещают когерентным лазерным пучком, лучи взаимодействуют с частицами ткани и проходят по путям, имеющим разные длины, вследствие актов многократного рассеяния. Самоинтерференция создает картину из темных и светлых пятен, называемую лазерной спекл-структурой. Вследствие теплового броуновского движения рассеивающих частиц, пути лучей света могут непрерывно изменяться, и спекл-структура флуктуирует на временных промежутках, соответствующих механическим свойствам среды, окружающей центры рассеяния.[00421] When a cloudy sample, such as tissue, is illuminated with a coherent laser beam, the beams interact with the tissue particles and travel along paths of different lengths due to multiple scattering events. Self-interference creates a pattern of dark and light spots called a laser speckle pattern. Due to the thermal Brownian motion of scattering particles, the paths of light rays can continuously change, and the speckle structure fluctuates over time intervals corresponding to the mechanical properties of the medium surrounding the scattering centers.

[00422] В различных вариантах осуществления могут применяться разомкнутые петли биологической обратной связи во время интраоперационных процедур с использованием хромофора и других процессов биологической обратной связи. В вариантах осуществления на основе хромофоров, насыщение цвета можно измерять с чувствительностью до микрометрических уровней точности с целью определения тканей, подходящих и неподходящих для хирургических операций. Решения относительно импульсного излучения могут приниматься на основании различных предварительно установленных уровней насыщения цвета. Данный подход контрастирует с принятым в современных системах, которые могут использовать цвет или другую систему показателей только для обратной связи с оборудованием визуализации, а не с реальными устройствами подведения лазерного пучка, которые выполняют лечебное воздействие. Аналогично, обход подповерхностной анатомии для прогностической калибровки глубины может использовать средства для расчета глубины в реальном времени, чтобы определять, насколько экстракция или другие лечебные процедуры являются близкими к завершению, при одновременной поддержке активного контроля на предмет нежелательных и непредвиденных анатомических структур. По существу, контроль гидродинамических и других параметров отличается от такового в прежних системах, которые могут контролировать уровни поверхности на предмет отражения, но не могут эффективно измерять глубину в ткани или другом биологическом веществе.[00422] In various embodiments, open-loop biofeedback may be used during intraoperative procedures using chromophore and other biofeedback processes. In chromophore-based embodiments, color saturation can be measured with sensitivity down to micrometric levels of accuracy to determine tissues suitable and unsuitable for surgical procedures. Pulse emission decisions can be made based on various preset color saturation levels. This approach contrasts with current systems, which may only use color or other metrics to provide feedback to imaging equipment rather than to the actual laser delivery devices that perform the treatment. Likewise, crawling subsurface anatomy for predictive depth calibration can leverage real-time depth calculations to determine how close extraction or other treatment procedures are to completion, while supporting active monitoring for unwanted and unexpected anatomical structures. As such, the control of hydrodynamic and other parameters differs from that of previous systems, which can monitor surface levels for reflection but cannot effectively measure depth in tissue or other biological matter.

[00423] Метод LSR использует данную концепцию и анализирует декорреляцию интенсивности обратно рассеянных лучей, чтобы получить оценку биомеханики ткани. С данной целью, методом LSR вычисляют функцию декорреляции интенсивности последовательностей спеклов, g2(t) и выводят ее постоянную времени спада, τ, в качестве показателя биомеханических свойств.[00423] The LSR method takes this concept and analyzes the decorrelation of backscattered ray intensity to obtain an estimate of tissue biomechanics. To this end, the LSR method calculates the speckle sequence intensity decorrelation function, g2(t), and derives its decay time constant, τ, as an indicator of biomechanical properties.

[00424] Испытательный стенд для лазерной спекл-реологии [00424] Laser Speckle Rheology Test Bed

[00425] В ходе некоторых примерных действий, объемные механические свойства ткани и субстратов измеряют с использованием стендовой установки для LSR. Данная установка включает в себя лазер с множеством длин когерентности лазерного излучения, после которого установлены линейный поляризатор и расширитель пучка. Для фокусировки в освещаемое пятно в место на целевой ткани применяются фокусирующая линза и плоское зеркало. Изображения лазерных спекл-структур формируются с использованием высокоскоростной КМОП-видеокамеры. Дополнительные сведения об измерениях методом LSR описаны в заявке США № 15/942,513 и включены в настоящую заявку.[00425] In some exemplary steps, the volumetric mechanical properties of fabric and substrates are measured using an LSR bench setup. This installation includes a laser with multiple coherence lengths of laser radiation, after which a linear polarizer and a beam expander are installed. A focusing lens and a plane mirror are used to focus the illuminated spot onto a location on the target tissue. Laser speckle patterns are imaged using a high-speed CMOS video camera. Additional details regarding LSR measurements are described in US Application No. 15/942,513 and are included herein.

[00426] Системы и способы по настоящей заявке можно применять для измерения дифференциала длины пути фотонов в рассеивающей среде, с использованием характеристик спектрального поглощения воды. Определение дифференциала длины пути является необходимым условием для количественного определения изменений концентрации хромофора, измеряемых методов спектроскопии в ближней инфракрасной области (NIRS). Количественные измерения концентрации хромофора в ткани служат для количественного определения скоростей абляции по глубине с использованием поглощения в воде и измерений с временным разрешением по различным слоям склеральной ткани, так как она зависит от абляционной скорости поглощения, ширины импульса и энергии лазерного пучка. Количественные измерения концентрации хромофора в ткани дополнительно описаны в заявке США № 15/942,513 и включены в настоящую заявку.[00426] The systems and methods of the present application can be used to measure the path length differential of photons in a scattering medium using the spectral absorption characteristics of water. Determination of the path length differential is a prerequisite for quantifying chromophore concentration changes measured by near-infrared spectroscopy (NIRS) techniques. Quantitative measurements of chromophore concentration in tissue serve to quantify ablation rates in depth using absorption in water and time-resolved measurements across different layers of scleral tissue as it depends on the ablation rate of absorption, pulse width, and laser beam energy. Quantitative measurements of chromophore concentration in tissue are further described in US Application No. 15/942,513 and are included herein.

[00427] Дополнительные варианты осуществления в настоящей заявке могут включать в себя применение конструкции зонда, который настроен в виде нескольких пар источника-детектора таким образом, что он может работать с источником белого света для получения непрерывных спектров поглощения и сниженных коэффициентов рассеяния. Преимущества такого зонда с несколькими разделенными источниками и детекторами дополнительно описаны в заявке США № 15/942,513 и включены в настоящую заявку.[00427] Additional embodiments herein may include the use of a probe design that is configured as multiple source-detector pairs such that it can operate with a white light source to produce continuous absorption spectra and reduced scattering coefficients. The advantages of such a probe with multiple separated sources and detectors are further described in US application No. 15/942,513 and are included in this application.

[00428] В некоторых вариантах осуществления, лазерная система по настоящему изобретение может также включать в себя примерную платформу многослойной визуализации. Платформа может включать в себя: HL - галогенную лампу; MS - зеркальную систему; DD - цифровое устройство возбуждения; L2 - проекционная линза; L3 - линза видеокамеры; LCTF - жидкокристаллический перестраиваемый фильтр; и CCD VC - ПЗС-видеокамеру, или другую подходящую видеокамеру. Можно применить другие подходящие видеокамеры. Дополнительные сведения о платформе для многослойной визуализации описаны в заявке США № 15/942,513 и включены в настоящую заявку.[00428] In some embodiments, the laser system of the present invention may also include an exemplary multi-layer imaging platform. The platform may include: HL - halogen lamp; MS - mirror system; DD - digital excitation device; L2 - projection lens; L3 - video camera lens; LCTF - liquid crystal tunable filter; and a CCD VC - CCD video camera, or other suitable video camera. Other suitable video cameras can be used. Additional details of the multilayer imaging platform are described in US Application No. 15/942,513 and are included herein.

[00429] Применение флуоресценции: Флуоресцентная спектроскопия является методом, применяемым для различения целевых и нецелевых тканей на основании профиля спектров излучения эндогенных флуорофоров. В настоящем варианте осуществления лазерная система может включать в себя работающие в реальном времени методы на основе флуоресцентной спектроскопии для дискриминации различных составляющих соединительной ткани с целью отличия склеральной соединительной ткани глаза от соседней нецелевой ткани. Данная система обхода анатомических структур может быть применена снова с использованием визуализации в реальном времени, например, датчиков визуализации методом OCT, а также хромофорных датчиков (водных, цветных и т.п.) или спектроскопии без использования флуоресценции.[00429] Applications of Fluorescence: Fluorescence spectroscopy is a technique used to distinguish between target and non-target tissues based on the profile of the emission spectra of endogenous fluorophores. In the present embodiment, the laser system may include real-time fluorescence spectroscopy-based techniques to discriminate various connective tissue constituents to distinguish ocular scleral connective tissue from adjacent non-target tissue. This anatomical traversal system can be applied again using real-time imaging, such as OCT imaging sensors, as well as chromophore sensors (aqueous, color, etc.) or non-fluorescence spectroscopy.

[00430] Системы по настоящему изобретению могут включать в себя датчик биологической обратной связи, сканер, включающий в себя гальванометр и видеокамеру, которые обеспечивают биологическую обратную связь, которая служит для различения целевых и нецелевых тканей, в дополнение к переходам внутри тканей от одного хромофора к следующему хромофору, в форме чувствительной петли биологической обратной связи. Такие переходы являются относительно высокоэнергетическими и, следовательно, с поглощением ультрафиолетовых, видимых и ближних инфракрасных длин волн. С другой стороны, системы, известные в данной области, используют простую обратную связь на основе изображений для лазерного модуля, который ее выявляет. Поскольку многие биологические молекулы могут поглощать свет посредством электронных переходов, их обнаружение и контроль могут быть полезными общими возможностями визуализации.[00430] Systems of the present invention may include a biofeedback sensor, a scanner including a galvanometer, and a video camera that provide biofeedback that serves to distinguish target and non-target tissues, in addition to transitions within tissues from one chromophore to to the next chromophore, in the form of a sensitive biofeedback loop. Such transitions are relatively high-energy and therefore absorb ultraviolet, visible and near-infrared wavelengths. On the other hand, systems known in the art use simple image-based feedback to a laser module that detects it. Because many biological molecules can absorb light through electronic transitions, their detection and control can be a useful general imaging capability.

[00431] Следует отметить, что обнаружение и контроль хромофора, которые заключаются в использовании цветовых различий на основании характерного поглощения света разными материалами, в качестве метода обнаружения, контроля и определения границ внутри ткани, является полезным усовершенствованием.[00431] It should be noted that chromophore detection and control, which involves using color differences based on the characteristic light absorption of different materials, as a method of detecting, monitoring and defining boundaries within tissue, is a useful improvement.

[00432] В ходе некоторых примерных действий могут выполняться численные моделирования зональных лечебных воздействий, включающие в себя: базовую модель с жесткостью склеры и напряженностью фиксации, изменяемыми в отдельных полных зонах: комбинации лечебных воздействий в зонах (с изменением и без изменения фиксации): например, раздельные воздействия: 0, 1, 2, 3, 4; комбинированные воздействия: 1+2+3, 1+2+3+4, 0+1+2+3+4; эффективная жесткость: модуль упругости (E)=1,61 МПа, эквивалентная возрасту ~30 лет; ослабление фиксации между склерой и цилиарным телом/сосудистой оболочкой, когда используют значения в исходной модели аккомодации.[00432] Some exemplary activities may perform numerical simulations of zonal treatments, including: a base model with scleral stiffness and fixation tension varied in individual complete zones: combinations of zonal treatments (with and without changes in fixation): e.g. , separate impacts: 0, 1, 2, 3, 4; combined effects: 1+2+3, 1+2+3+4, 0+1+2+3+4; effective stiffness: elastic modulus (E)=1.61 MPa, equivalent to age ~30 years; weakening of fixation between the sclera and the ciliary body/choroid when using the values in the original accommodation model.

[00433] Влияние зонального лечебного воздействия на деформацию цилиарного тела при аккомодации может включать в себя жесткость склеры и жесткость склеры + фиксацию.[00433] The effect of zonal treatment on ciliary body deformation during accommodation may include scleral stiffness and scleral stiffness + fixation.

[00434] В некоторых вариантах осуществления разные формы областей лечебного воздействия могут применяться в одном квадранте склеры, на основании базового численного моделирования для нескольких (например, 3 или 5) критических зон: базовой модели аккомодации здорового глаза с «состарившейся» склерой: начиная с жесткой склеры: модуль упругости (E)=2,85 МПа, эквивалентный возрасту ~50 лет; напряженная фиксация между склерой и цилиарным телом/сосудистой оболочкой, все остальные параметры изменялись (степень возбуждения цилиарного тела, жесткость других компонентов и т.п.).[00434] In some embodiments, different shapes of treatment areas may be applied within a single quadrant of the sclera, based on a basic numerical modeling for multiple (e.g., 3 or 5) critical zones: a basic accommodation model of a healthy eye with aged sclera: starting with stiff sclera: elastic modulus (E)=2.85 MPa, equivalent to age ~50 years; tense fixation between the sclera and the ciliary body/choroid, all other parameters changed (degree of excitation of the ciliary body, stiffness of other components, etc.).

[00435] В ходе некоторых примерных действий, численное моделирование лечебного воздействия сложной формы может включать в себя: базовую модель с регионально «леченой» жесткостью склеры: формы с разными площадями лечебного воздействия (без изменения фиксации), что дает леченую жесткость: модуль упругости (E)=1,61 МПа, эквивалентный возрасту ~30 лет; эффективная жесткость в каждой зоне может определяться по величине площади формы в каждой зоне и значениям в исходной модели аккомодации.[00435] In some exemplary steps, a numerical treatment simulation of a complex shape may include: a base model with regionally “treated” scleral stiffness: shapes with different treatment areas (without changing fixation), resulting in a treated stiffness: modulus of elasticity ( E)=1.61 MPa, equivalent to age ~30 years; The effective stiffness in each zone can be determined from the shape area in each zone and the values in the original accommodation model.

[00436] Влияние лечебного воздействия сложной формы на деформацию цилиарного тела при аккомодации может включать в себя только жесткость склеры.[00436] The effect of complex shape treatment on ciliary body deformation during accommodation may involve only scleral stiffness.

[00437] Лечебная жесткость может зависеть от: объемной доли пор в области лечебного воздействия, т.е. % объема склеры, удаленного лечебным воздействием; при этом объемная доля пор изменяется изменением параметров абляционных пор; и других показателей. Результирующая жесткость оценивалась по комбинации микромасштабных показателей: поры предполагались расставленными параллельно и равномерно/имеющими размеры в пределах объема=объемной доле (% от общего объема склеры); остаточный объем является «состарившейся» склерой (E=2,85 МПа); требуется удалить ~43,5% объема для изменения жесткости склеры в подвергаемой лечению зоне от состарившейся (например, 50-летней) до молодой (например, 30-летней); протоколы (сочетания плотности в % и глубины) допускают максимальную объемную долю 13,7%, что эквивалентно новой жесткости 2,46 МПа; размер матрицы=длине стороны квадратной зоны лечебного воздействия ( мм).[00437] Therapeutic hardness may depend on: the volume fraction of pores in the area of treatment, i.e. % of scleral volume removed by treatment; in this case, the volume fraction of the pores changes by changing the parameters of the ablation pores; and other indicators. The resulting stiffness was assessed by a combination of microscale metrics: pores were assumed to be parallel and uniformly spaced/size within volume=volume fraction (% of total scleral volume); the residual volume is “aged” sclera (E=2.85 MPa); ~43.5% of volume required to be removed to change scleral stiffness in the treated area from aged (eg, 50-year-old) to young (eg, 30-year-old); protocols (combinations of % density and depth) allow a maximum volume fraction of 13.7%, which is equivalent to a new stiffness of 2.46 MPa; matrix size = side length of the square treatment zone (mm).

[00438] В некоторых вариантах осуществления учитываемые параметры включают в себя параметры, показанные на фиг. 26-3A, 26-3A1, 26-3A2 и 36 в заявке США 15/942,513.[00438] In some embodiments, the parameters taken into account include the parameters shown in FIG. 26-3A, 26-3A1, 26-3A2 and 36 in US application 15/942,513.

[00439] На фиг 107 расмотрены и показаны следующие параметры.[00439] FIG. 107 examines and shows the following parameters.

[00440] Площадь получающей лечение поверхности=площадь поверхности склеры, которую подвергают лечебному воздействию, (мм2), при этом площадь получающей лечение поверхности=квадрат матрицы.[00440] Treatment surface area = treated scleral surface area (mm 2 ), wherein treated surface area = matrix square.

[00441] Толщина=толщина склеры в зоне лечения (мм), принимаемая равномерной.[00441] Thickness=thickness of the sclera in the treatment area (mm), assumed to be uniform.

[00442] Объем лечебного воздействия=объем склеры, который подвергается лечебному воздействию (мм2), .[00442] Treatment volume = volume of sclera that is treated (mm 2 ), .

[00443] Плотность в %=процент площади, получающей лечение поверхности, занятой порами (%).[00443] Density %=percentage of treated surface area occupied by pores (%).

[00444] Размер пятна=площадь поверхности одной поры (мм2).[00444] Spot size=surface area of one pore (mm 2 ).

[00445] Число пор=число пор в области лечебного воздействия.[00445] Number of pores=number of pores in the treatment area.

[00446] *округление до ближайшего целого числа.[00446] *round to the nearest whole number.

[00447] Суммарная площадь поверхности пор=суммарная площадь в пределах площади получающей лечение поверхности, занятая порами: [00447] Total pore surface area = total area within the treated surface area occupied by pores:

. .

[00448] Глубина=глубина одной поры (мм); зависит от импульса в каждой поре (ppp).[00448] Depth=depth of one pore (mm); depends on the momentum in each pore (ppp).

[00449] Глубина %=процент толщины, продолжающийся внутрь на пору.[00449] Depth %=percentage of thickness extending inward at a time.

[00450] .[00450] .

[00451] Суммарный объем пор=суммарный объем в пределах площади получающей лечение поверхности, занятый порами.[00451] Total pore volume = the total volume within the treated surface area occupied by pores.

[00452] Объемная доля=процент объема лечебного воздействия, занятый порами, (%), т.е. процент объема склеры, удаленного лазером.[00452] Volume fraction = percentage of treatment volume occupied by pores (%), i.e. percentage of scleral volume removed by laser.

[00453] [00453]

[00454] Взаимосвязи между параметрами лечебного воздействия включают в себя: входные параметры лазерного лечебного воздействия; свойства склеры; данные ввода для вычисления новой жесткости.[00454] Relationships between treatment parameters include: laser treatment input parameters; properties of the sclera; input data to calculate the new stiffness.

[00455] Вычисление новой жесткости склеры в области лечебного воздействия.[00455] Calculate the new scleral stiffness in the treatment area.

[00456] Объемная доля=процент объема лечебного воздействия, занятый порами, (%), т.е. процент объема склеры, удаленного лазером.[00456] Volume fraction = percentage of treatment volume occupied by pores (%), i.e. percentage of scleral volume removed by laser.

[00457] [00457]

[00458] Жесткость=модуль упругости склеры до лечения (МПа).[00458] Stiffness=modulus of elasticity of the sclera before treatment (MPa).

[00459] Жесткость после лечения=модуль упругости склеры после лечения, (МПа); по оценке на микромасштабной комбинированной модели.[00459] Stiffness after treatment=modulus of elasticity of the sclera after treatment, (MPa); as assessed by a microscale coupled model.

[00460] [00460]

[00461] Входные параметры лазерного лечебного воздействия: свойства склеры, данные ввода для вычисления новой жесткости, вводимые в конечно-элементную модель получающих лечение зон, влияние объемной доли только на деформацию цилиарного тела при аккомодации: только жесткость склеры, полная область зоны, подвергнутая воздействию (доля области=1).[00461] Laser treatment input parameters: scleral properties, input data for calculating new stiffness input into finite element model of treated zones, effect of volume fraction on ciliary body deformation only during accommodation: scleral stiffness only, total area of treated zone (area share=1).

[00462] Протоколы=диапазон возможных комбинаций плотности % и глубины, склера во всех зонах, измененная до жесткости после лечения, соответствующей объемной доле пор.[00462] Protocols=range of possible combinations of density % and depth, sclera in all zones modified to post-treatment stiffness corresponding to pore volume fraction.

[00463] Влияние объемной доли на деформацию цилиарного тела при аккомодации:[00463] The influence of volume fraction on the deformation of the ciliary body during accommodation:

жесткость склеры+фиксация, полная область зоны, подвергнутая воздействию (доля области=1), в здоровом состоянии=результаты расчетов на модели исходной аккомодации.scleral stiffness + fixation, total area of the zone affected (proportion of area = 1), in a healthy state = calculation results on the initial accommodation model.

[00464] Протоколы=диапазон возможных комбинаций плотности % и глубины, склера во всех зонах, измененная до жесткости после лечения, соответствующей объемной доле пор, влияние объемной доли на деформацию цилиарного тела при аккомодации: жесткость склеры+форма зоны лечения.[00464] Protocols = range of possible combinations of density % and depth, sclera in all zones, changed to stiffness after treatment, corresponding to the volume fraction of the pores, the effect of volume fraction on the deformation of the ciliary body during accommodation: sclera stiffness + shape of the treatment zone.

[00465] Протоколы=диапазон возможных комбинаций плотности % и глубины, склера во всех зонах, измененная до жесткости после лечения, соответствующей объемной доле пор и доле зоны лечения в области.[00465] Protocols = range of possible combinations of density % and depth, sclera in all zones, modified to post-treatment stiffness corresponding to pore volume fraction and treatment zone fraction in the area.

[00466] Расчет Дж/см2: Дж/см2 × Гц (1/с) × Размер поры (см2)=Вт; Дж/см2=Вт/Гц/размер поры. Пример: пятно является фактически «квадратным», поэтому площадь будет рассчитываться как площадь квадрата: 7,2 Дж/см2=1,1 Вт/300 Гц/ (225 мкм × 10-4)2.[00466] Calculation of J/cm 2 : J/cm 2 × Hz (1/s) × Pore Size (cm 2 )=W; J/cm 2 = W/Hz/pore size. Example: the spot is actually “square”, so the area will be calculated as the area of a square: 7.2 J/cm 2 = 1.1 W/300 Hz/ (225 µm × 10 -4 ) 2 .

[00467] Факторы, которые могут повлиять на глубину абляции в % во время хирургической операции на живом глазу включают в себя: влагосодержание на поверхности и внутри ткани, слой теноновой фасции или конъюнктивы, угол лазерного пучка, тепловое повреждение, возможно применение водяной ирригации, криорошения/охлажденных глазных капель, картриджа с криогидрогелем в лазерной расходной системе (интраоперационные лекарственные препараты, такие как антибиотики/стероиды).[00467] Factors that can affect the % ablation depth during surgery on a living eye include: moisture content on the surface and within the tissue, layer of Tenon's fascia or conjunctiva, laser beam angle, thermal damage, possible use of water irrigation, cryoirrigation /cooled eye drops, cryohydrogel cartridge in laser dispensing system (intraoperative medications such as antibiotics/steroids).

[00468] В некоторых вариантах осуществления описанные системы, способы и устройства по изобретению могут дополнительно включать в себя следующие признаки.[00468] In some embodiments, the described systems, methods, and devices of the invention may further include the following features.

[00469] Регулируемая плотность микропор: контроль дозы и воспаления может достигаться за счет переменного числа микропор, создаваемых в каждой зоне лечения. Регулируемый размер микропор; доза и гибкое изменение узора микропорации. Регулируемый тепловой профиль микропор: система может создавать микропоры с регулируемыми тепловыми профилями, которые минимизируют риск образования зоны коагуляции. Регулируемая глубина с распознаванием глубины: система создает микропоры с возможностью управления и не допускает слишком глубокой абляции. Распознавание анатомических структур для обхода кровеносных сосудов. Степень безопасности при работе с лазерами: устройство является лазерным устройством класса 1c, система обнаруживает контакт с глазом, и приставка к глазу закрывает роговицу. Встроенное средство откачивания дыма и фильтрации: фракционная абляция может осуществляться без лишней потребности в установке системы откачивания дыма, поскольку дым, пар и тканевые частицы будут отсасываться непосредственно встроенной системой. Лазерная система будет содержать встроенную видеокамеру реального времени (например, эндоскопическую видеокамеру, ПЗС-видеокамеру) с петлей биологической обратной связи, связанной с лазерной системой наведения, объединенной с дисплеем GUI для контроля глубины/ограничительного управления.[00469] Adjustable micropore density: Dose and inflammation control can be achieved by varying the number of micropores created in each treatment zone. Adjustable micropore size; dose and flexible variation of microporation pattern. Adjustable micropore thermal profile: The system can create micropores with adjustable thermal profiles that minimize the risk of coagulation zone formation. Adjustable Depth with Depth Sensing: The system creates controllable micropores and prevents ablation from being too deep. Recognize anatomical structures to bypass blood vessels. Laser Safety: The device is a Class 1c laser device, the system detects contact with the eye, and the eye attachment covers the cornea. Integrated smoke evacuation and filtration: Fractional ablation can be performed without the unnecessary need for a smoke evacuation system, since smoke, vapor and tissue particles will be sucked directly by the integrated system. The laser system will contain an integrated real-time video camera (eg, endoscopic video camera, CCD video camera) with a biofeedback loop coupled to the laser guidance system integrated with a GUI display for depth control/limit control.

[00470] В некоторых вариантах осуществления описанные системы, способы и устройства по изобретению могут обеспечивать: Петлю биологической обратной связи лазерной системы, интегрирующую распознавание изменения цвета хромофоров с использованием содержания меланина (компьютерное интегрирование различных стадий создания микропоры при изменении цвета; априорную информацию о глубине в 3 зонах толщины; лазерную систему, способную интегрировать картирование априорной толщины склеры для передачи в средство планирования наведения лазера и средство микропорации склеры; применение метода OCT или ультразвуковой биомикроскопии (UBM), или 3D томографии; код программирования лазерной системы с управлением импульсами для каждой процедуры; электронный канал связи для передачи данных в отчет (калибровочных данных и служебных данных, статистических данных и т.п.). Компоненты лазерной системы могут иметь модульную компоновку для удобного проведения технического обслуживания и ремонта. Возможно включение в состав самоповеряющейся схемы, а также калибровки процедуры в реальном времени до лечебного воздействия, после лечебного воздействия и перед следующим лечебным воздействием. Все калибровки могут записываться в базу данных. Другие характерные возможности могут включать в себя связной порт для оперативной связи (например, сервисный поиск и устранение неисправностей с использованием WIFI, генерация отчетов и связь с сервером, WIFI доступ к диагностической информации (коду ошибок/затребование частей) и либо выписку ремонта и технического обслуживания для поиска и устранения неисправностей, либо выписку заказа на обслуживание сервисным сотрудником). Некоторые варианты осуществления могут включать в себя сервисный набор запасных частей для сервисного обслуживания и ремонта на месте эксплуатации; ключ-карту лазерной системы вместе с программированием управляемых импульсов, с включением ограничения по времени; пилотный пучок с гибко настраиваемой формой для установки граничных условий, а также для включения, если на оси находится сопло химического лазера, выравнивания и позиционирования; пилотный пучок, совпадающий с пучком фиксации настройки для запуска системы по принципу годен-не годен с целью начала лечебной абляции; требования к лазерной системе, содержащие систему слежения за движениями глаза и соответствующую систему фиксации глаза для безопасной абляции с управлением перемещением глаза; требования к лазерной системе, содержащие возможность выполнения «осевой» доставки энергии посредством гониометрической системы зеркал, чтобы производить микропорацию на склере, или посредством применения щелевой лампы, или с распространением в свободном объеме. Данные решения могут потребовать высокую мощность, высокое качество пучка, а также интеграцию точки фиксации и/или системы слежения за движениями глаза. Высокое качество пучка может означать: фокусировку лазерной системы в пятно от 50 мкм и вплоть до 425 мкм. Лазерная система может выполнять высокоскоростную процедуру в диапазоне углов 360 градусов посредством сканирования гальванометрическими зеркалами и применения робототехнических средств изменения квадрантных лечебных воздействий в пределах 40-45 секунд на весь глаз (например, 4 квадранта в каждом глазу, приблизительно 10 секунд на квадрант; переключение положения лазера на последующий квадрант в течение 1-2 секунд). Лазерная система может быть рабочей станцией со встроенным педальным переключателем, компьютерным монитором; системой OCT; ПЗС-видеокамерой и/или микроскопической системой. Лазерная система может включать в себя модуль стола/кресла для позиционирования пациента, который может приспосабливаться из лежачего положения; с переналаживаемым углом; или в сидячем положении; и кресло с электроприводной подачей.[00470] In some embodiments, the described systems, methods and devices of the invention may provide: A laser system biofeedback loop integrating chromophore color change recognition using melanin content (computer integration of various stages of micropore creation when color changes; a priori depth information in 3 thickness zones; a laser system capable of integrating a priori scleral thickness mapping for transmission to the laser targeting tool and scleral microporation tool; application of OCT or ultrasonic biomicroscopy (UBM) or 3D tomography; laser system programming code with pulse control for each procedure; electronic communication channel for transmitting data to the report (calibration data and service data, statistical data, etc.). The components of the laser system can have a modular layout for convenient maintenance and repair. Possible inclusion in a self-testing circuit, as well as a calibration procedure in real time before the treatment, after the treatment and before the next treatment. All calibrations can be recorded in a database. Other specific capabilities may include a communications port for online communications (e.g., service troubleshooting using WIFI, report generation and server communication, WIFI access to diagnostic information (error code/parts requests), and either repair and maintenance reporting for troubleshooting, or issuing a service order by a service employee). Some embodiments may include a service kit of spare parts for on-site service and repair; key card of the laser system along with programming of controlled pulses, including a time limit; a pilot beam with a flexible shape for setting boundary conditions, as well as for switching on, if a chemical laser nozzle is on the axis, alignment and positioning; a pilot beam that coincides with the setting fixation beam to start the system according to the pass-fail principle in order to begin therapeutic ablation; requirements for a laser system containing an eye tracking system and an associated eye fixation system for safe ablation with eye movement control; requirements for a laser system containing the ability to perform "axial" energy delivery through a goniometric mirror system to produce microporation on the sclera, or through the use of a slit lamp, or with propagation in a free volume. These solutions may require high power, high beam quality, and integration of a fixation point and/or eye tracking system. High beam quality can mean: focusing the laser system into a spot from 50 µm all the way up to 425 µm. The laser system can perform a high-speed 360-degree treatment by scanning galvanometric mirrors and using robotics to change quadrant treatments within 40-45 seconds for the entire eye (e.g., 4 quadrants in each eye, approximately 10 seconds per quadrant; switching laser position to the next quadrant for 1-2 seconds). The laser system can be a workstation with a built-in foot switch, a computer monitor; OCT system; CCD video camera and/or microscopic system. The laser system may include a table/chair module for patient positioning that can be adjusted from a supine position; with adjustable angle; or in a sitting position; and a power chair.

[00471] В ходе некоторых примерных действий, описанные системы, способы и устройства по изобретению могут включать в себя следующую медицинскую процедуру: 1) Пользовательское руководство может давать информацию относительно обращения с системой. 2) Поместить глазной аппликатор на зону лечения и поместить аппликаторный блок на глазной аппликатор. 3) Пользователь может установить параметры лечебного воздействия. 4) Пользователь начинает процедуру лечения. 5) Пользователю может предоставляться информация о текущем состоянии лечения. 6) Пользователю может предоставляться информация о калибровке подводимой энергии к глазу, до и после лечебного воздействия. 7) Для устранения нежелательных запахов, рассеяние дыма от абляции может предотвращаться. 8) Пользователю может предоставляться информация о визуализации глаза во время лечения, между квадрантами и после лечения.[00471] In some exemplary steps, the described systems, methods and devices of the invention may include the following medical procedure: 1) A user manual may provide information regarding handling of the system. 2) Place the ophthalmic applicator on the treatment area and place the applicator block on the ophthalmic applicator. 3) The user can set the parameters of the therapeutic effect. 4) The user begins the treatment procedure. 5) The user can be provided with information about the current treatment status. 6) The user may be provided with information regarding calibration of the energy supplied to the eye, before and after treatment. 7) To eliminate unwanted odors, dispersion of ablation smoke can be prevented. 8) The user can be provided with information about eye imaging during treatment, between quadrants and after treatment.

[00472] Микропорации - Примерные параметры[00472] Microporations - Approximate parameters

ОбозначениеDesignation ОписаниеDescription ПроцедураProcedure Весь глаз - 4 квадрантаWhole eye - 4 quadrants Место и размер лечебного воздействия Place and size of treatment effect Процедура: средняя площадь 300 см2 (= среднее значение), частичные лечебные воздействия: средняя площадь 50 см2 Procedure: average area 300 cm 2 (= average value), partial treatment effects: average area 50 cm 2 СценарииScenarios Случай максимального использованияMaximum use case Случай ожидаемого использованияExpected use case Число лечебных воздействий в суткиNumber of therapeutic effects per day Размер матрицыMatrix size 5 мм (переменный в диапазоне 2 мм - 14 мм)5 mm (variable in the range 2 mm - 14 mm) 5 мм (переменный в диапазоне 2 мм - 14 мм)5 mm (variable in the range 2 mm - 14 mm) «Стандартные» параметры микропорации (MP); основанные на предварительных экспериментах:“Standard” microporation (MP) parameters; based on preliminary experiments: MP1 MP1 Частота повторения импульсов 300 Гц, длительность импульса 125 мкс, 5 импульсов на каждую пору, 5%Pulse repetition rate 300 Hz, pulse duration 125 µs, 5 pulses per pore, 5% MP2 MP2 Частота повторения импульсов 200 Гц, длительность импульса 175 мкс, 5 импульсов на каждую пору, 7%Pulse repetition rate 200 Hz, pulse duration 175 µs, 5 pulses per pore, 7% MP3 MP3 Частота повторения импульсов 100 Гц, длительность импульса 225 мкс, 7 импульсов на каждую пору, 8%Pulse repetition rate 100 Hz, pulse duration 225 µs, 7 pulses per pore, 8% MP4 MP4 Частота повторения импульсов 200 Гц, длительность импульса 225 мкс, 5 импульсов на каждую пору, 6% Pulse repetition rate 200 Hz, pulse duration 225 µs, 5 pulses per pore, 6%

[00473] Эксплуатация системы может осуществляться с помощью предварительно одобренной электронной ключ-карты. Визуализация, требуемая во время хирургической операции: Подсвечивание глаза, чтобы способствовать обеспечению визуализации, источником света, либо внешним, либо встроенным в устройство фиксации переходника лазера, видеокамера и интерфейс GUI к компьютерному монитору может быть требуемым модулем. Пациент может находиться в горизонтальном или наклонном, или сидячем положении. Возможно, потребуется ограждение для защиты глаза пациента во время процедур. Работа: Система может допускать включение лазера, когда присоединены аппликатор и аппликаторная часть, при надлежащем контакте с тканью и проверенном доступе пользователя. Контроль глубины пор: максимальная глубина, контролируемая концевым переключателем (с оптическим или эквивалентным контролем). Управление перемещением глаза во время процедуры: Для полностью бесконтактной процедуры на глазу можно включить технологию слежения за движениями глаза, с соответствующими точками фиксации глаза. Обход сосудистой сети: Может обеспечиваться сканирование/определение сосудистой сети глаза, чтобы избегать микропорации в данной области. Смотри фиг. 4A-1-4A-10 в заявке США 15/942,513, которые показывают, как микропорацию/нанопорацию можно применять для удаления поверхностной, подповерхностной и промежуточной ткани и изменения поверхностных, промежуточных биомеханических характеристик (например, планарности, поверхностной пористости, геометрии ткани, вязкоэластичности ткани и других биомеханических и биореологических характеристик) аблируемой целевой поверхности или целевой ткани.[00473] The system may be operated using a pre-approved electronic key card. Visualization required during surgery: Illumination of the eye to assist in providing visualization, a light source, either external or built into the fixation device of the laser adapter, video camera, and GUI interface to the computer monitor may be a required module. The patient may be in a horizontal or inclined, or sitting position. A guard may be required to protect the patient's eye during procedures. Operation: The system can allow the laser to turn on when the applicator and applicator part are attached, with proper tissue contact and verified user access. Pore depth control: maximum depth controlled by a limit switch (with optical or equivalent control). Control of eye movement during the procedure: For a completely non-contact procedure on the eye, eye tracking technology can be enabled, with appropriate eye fixation points. Vascular Bypass: Scanning/identification of the ocular vasculature may be provided to avoid microporation in the area. See fig. 4A-1-4A-10 in US application 15/942,513, which show how microporation/nanoporation can be used to remove superficial, subsurface and intermediate tissue and change superficial, intermediate biomechanical characteristics (e.g., planarity, surface porosity, tissue geometry, viscoelasticity tissue and other biomechanical and biorheological characteristics) of the target surface or target tissue being ablated.

[00474] Требования к рабочим характеристикам могут включать в себя: Изменяемый размер пор, размер матрицы пор и местоположение пор. Примерное время подготовки: 5 мин с момента включения питания устройства до начала процесса микропорации (принято среднее время реакции пользователя). Робототехнические средства, встроенные по квадрантам, для обеспечения требований к времени лечебного воздействия. Время лечебного воздействия может быть <60 с, 45с на одну процедуру. Диаметр микропор: Регулируемый в пределах 50 мкм - 600 мкм. Скорость абляции ткани: регулируемая в диапазоне 1-15%. Размер матрицы микропорации: Площадь, регулируемая от 1 мм × 1 мм и до 14 × 14 мм, квадратная форма матрицы с порами специальной формы. Возможность получения нескольких узоров абляции. Короткое нажатие для включения и выключения лазера: реальный процесс микропорации может быть начат всего лишь кратковременным нажатием педального переключателя, вместо его нажатия в течение всей микропорации. Выключение лазера может производиться идентичным образом. Глубина аблируемой поры: от 5% to 95% от толщины склеры. Биосовместимость: Все части, контактирующие с тканью, должны быть изготовлены из материалов, которые соответствуют требованиям к медицинским устройствам.[00474] Performance requirements may include: Variable pore size, pore matrix size, and pore location. Approximate preparation time: 5 minutes from the moment the device is turned on until the start of the microporation process (average user reaction time is assumed). Robotics built into quadrants to meet treatment time requirements. The therapeutic effect time can be <60 s, 45 s per procedure. Micropore diameter: Adjustable between 50 µm - 600 µm. Tissue ablation rate: adjustable in the range of 1-15%. Microporation matrix size: Area adjustable from 1 mm × 1 mm to 14 × 14 mm, square matrix shape with specially shaped pores. Possibility of obtaining multiple ablation patterns. Short press to turn the laser on and off: The actual microporation process can be started by just briefly pressing the foot switch, instead of pressing it throughout the entire microporation. Turning off the laser can be done in the same way. Ablated pore depth: from 5% to 95% of the scleral thickness. Biocompatibility: All tissue contact parts must be made of materials that meet medical device requirements.

[00475] В некоторых вариантах осуществления, система может включать в себя: лазер с длиной волны длина волны: 2900 нм +/- 200 нм; около максимума поглощения воды в среднем ИК диапазоне спектра. Максимальная плотность лазерной энергии: ≥15,0 Дж/см2 на ткани, ≥25,0 Дж/см2 на ткани; для расширения возможностей лечения 2900 nm +/- 200 нм; около максимума поглощения воды в среднем ИК диапазоне спектра. Комбинации настроек лазера: Частота повторения и длительность импульса лазера могут допускать регулировку с использованием предварительно заданных комбинаций в диапазоне 100-500 Гц и 50-225 мкс. Упомянутый диапазон может быть минимальным диапазоном, например, при ≥15,0 Дж/см2 на ткани, или ≥25,0 Дж/см2 на ткани, для расширения возможностей лечения. Число импульсов на каждую пору при агрессивной тактике лечения: Для образования глубоких микропор в дерме, например, с глубиной >1 мм, можно также выбрать настройки для «агрессивной» тактики лечения. Поскольку глубина регулируется, главным образом, интегральной плотностью потока, то большое число импульсов на каждую из пор должно автоматически приводить к увеличению значений глубины. Следовательно, значения чисел импульсов на пору (PPP) могут быть регулируемыми в диапазоне 1-15 PPP. Защита от ударов и вибраций:[00475] In some embodiments, the system may include: a laser with a wavelength wavelength of: 2900 nm +/- 200 nm; near the maximum absorption of water in the mid-IR range of the spectrum. Maximum laser energy density: ≥15.0 J/cm 2 on tissue, ≥25.0 J/cm 2 on tissue; to expand treatment options 2900 nm +/- 200 nm; near the maximum absorption of water in the mid-IR range of the spectrum. Laser Setting Combinations: Laser repetition rate and pulse width can be adjusted using preset combinations in the range of 100-500 Hz and 50-225 µs. Said range may be a minimum range, for example, ≥15.0 J/cm 2 tissue, or ≥25.0 J/cm 2 tissue, to expand treatment options. Number of pulses per pore with aggressive treatment strategy: For the formation of deep micropores in the dermis, for example, with a depth of >1 mm, you can also select the settings for “aggressive” treatment tactics. Since the depth is regulated mainly by the integral flux density, a large number of pulses per pore should automatically lead to an increase in depth values. Therefore, the pulses per pore (PPP) values can be adjusted in the range of 1-15 PPP. Shock and vibration protection:

[00476] В некоторых вариантах осуществления описанные системы, способы и устройства по изобретению могут включать в себя защитную линзу, как показано на фиг. 27A-27C в заявке США 15/942,513.[00476] In some embodiments, the described systems, methods, and devices of the invention may include a protective lens, as shown in FIG. 27A-27C in US application 15/942,513.

[00477] В некоторых вариантах осуществления описанные системы, способы и устройства по изобретению могут включать в себя векорасширитель, показанный в различных вариантах осуществления на фиг. 136-138 и фиг. 28A-29B в заявке США 15/942,513.[00477] In some embodiments, the described systems, methods, and devices of the invention may include an eyelid speculum, as shown in various embodiments in FIGS. 136-138 and figs. 28A-29B in US application 15/942,513.

[00478] Один(на) или более из компонентов, процессов, признаков и/или функций, представленных на фигурах, можно располагать иначе и/или объединять в единственном компоненте, блоке, признаке или функции или реализовать в виде нескольких компонентов, этапов или функций. Можно ввести дополнительные элементы, компоненты, процессы и/или функции, не отступая от изобретения. Устройства и/или компоненты, изображенные на фигурах, могут быть выполнены с возможностью реализации одного или более из способов, признаков или процессов, показанных на фигурах. Алгоритмы, описанные в настоящей заявке, могут быть также эффективно реализованы в программном обеспечении и/или заложены в аппаратуре.[00478] One or more of the components, processes, features and/or functions presented in the figures may be differently arranged and/or combined in a single component, block, feature or function, or implemented as multiple components, steps or functions . Additional elements, components, processes and/or functions may be introduced without departing from the invention. The devices and/or components depicted in the figures may be configured to implement one or more of the methods, features or processes shown in the figures. The algorithms described in this application can also be effectively implemented in software and/or embedded in hardware.

[00479] Следует отметить, что аспекты настоящего изобретения могут быть описаны в настоящей заявке в виде процесса, который представлен блок-схемой последовательности операций, маршрутной схемой, структурной схемой или блок-схемой. Хотя блок-схема последовательности операций может описывать операции как последовательный процесс, многие из операций могут выполняться параллельно или одновременно. Кроме того, возможна перестановка порядка операций. Процесс заканчивается, когда выполнение операций завершается. Процесс может соответствовать способу, функции, процедуре, стандартной программе, подпрограмме и т.п. Когда процесс соответствует функции, его окончание соответствует возврату функции к вызывающей функции или главной функции.[00479] It should be noted that aspects of the present invention may be described herein in the form of a process that is represented by a flowchart, route diagram, block diagram, or block diagram. Although a flowchart may describe activities as a sequential process, many of the activities may be performed in parallel or simultaneously. In addition, the order of operations can be rearranged. The process ends when the operations are completed. A process may correspond to a method, function, procedure, routine, subroutine, or the like. When a process matches a function, its termination corresponds to the function returning to the calling function or main function.

[00480] В различных вариантах осуществления алгоритмы и другие программные средства, применяемые для реализации систем и способов, раскрытых в настоящей заявке, обычно хранятся в долговременной компьютерно-читаемой памяти и обычно содержат команды, которые, при выполнении одним(ой) или более процессорами или процессорными системами, связанными с упомянутой памятью, выполняют этапы для осуществления объекта изобретения, описанного в настоящей заявке. Осуществление визуализации, машинного обучения, прогнозирования, автоматической коррекции и другого объекта изобретения, описанного в настоящей заявке, можно использовать с современными и разрабатываемыми на перспективу медицинскими системами и устройствами, чтобы выполнять медицинские процедуры, которые обеспечивают преимущества, неизвестные к настоящему времени в рассматриваемой области.[00480] In various embodiments, the algorithms and other software used to implement the systems and methods disclosed herein are typically stored in non-volatile computer-readable memory and typically contain instructions that, when executed by one or more processors or processor systems associated with said memory perform the steps to implement the subject matter of the invention described in this application. The implementation of imaging, machine learning, prediction, automatic correction and other aspects of the invention described herein can be used with current and future medical systems and devices to perform medical procedures that provide benefits not currently known in the field.

[00481] В некоторых вариантах осуществления описанные системы, способы и устройства выполняются до или одновременно с различными медицинскими процедурами. В некоторых вариантах осуществления они могут быть реализованы в виде самостоятельных систем, способов и устройств, вместе с любыми требуемыми компонентами для достижения соответствующих целей, как будет понятно специалистам в данной области. Следует понимать, что медицинские процедуры, получающие пользу от информации, приведенной в настоящей заявке, не ограничиваются реализацией, использующей далее приведенную информацию, но пользу могут получать также и другие процедуры, ранее известные, выполняемые сейчас и разрабатываемые на перспективу.[00481] In some embodiments, the described systems, methods, and devices are performed prior to or concurrently with various medical procedures. In some embodiments, they may be implemented as stand-alone systems, methods and devices, together with any required components, to achieve the respective purposes, as will be understood by those skilled in the art. It should be understood that medical procedures that benefit from the information provided in this application are not limited to implementations using the following information, but may also benefit from other procedures previously known, currently performed, and developed in the future.

[00482] Вышеописанные реализации считаются новаторскими по сравнению с известным уровнем техники и полагаются критически важными для применения, по меньшей мере, одного аспекта изобретения и для достижения вышеописанных целей. Формулировки, примененные в описании для представления настоящих вариантов осуществления, следует понимать не только в смысле их обычно установленных значений, но с включением специального толкования в структуре настоящего описания, материала или действий сверх объема обычно установленных значений. Таким образом, если в контексте настоящего описания можно понимать, что элемент включает в себя больше одного значения, то его применение следует понимать как обобщенное для всех возможных значений, поддерживаемых описанием и формулировкой и формулировками, описывающими элемент.[00482] The above-described implementations are considered innovative compared to the prior art and are considered critical to the practice of at least one aspect of the invention and to achieving the above-described objects. The language used in the specification to present the present embodiments is to be understood not only in terms of their generally stated meanings, but to include special interpretation within the structure of the present specification, material, or acts beyond the scope of their generally stated meanings. Thus, while an element may be understood in the context of the present specification to include more than one meaning, its application should be understood to be generalized to all possible meanings supported by the description and the language and statements describing the element.

[00483] Толкования вышеописанных формулировок или элементов чертежей, предусматривают включение не только комбинации элементов, которые описаны в прямой форме, но всех эквивалентных структуры, материала или действий для выполнения, по существу, той же функции, по существу, таким же способом, чтобы получить, по существу, такой же результат. Поэтому в этом смысле предполагается, что любой один из описанных элементов и различных его вариантов осуществления можно эквивалентно заменить двумя или более элементами или, что два или более элементов можно заменить единственным элементов в пункте формулы изобретения.[00483] Interpretations of the above-described statements or elements of the drawings are intended to include not only the combination of elements that are expressly described, but all equivalent structure, material or action to perform substantially the same function, in substantially the same manner, to obtain , essentially the same result. Therefore, in this sense, it is contemplated that any one of the described elements and various embodiments thereof can be equivalently replaced by two or more elements or that two or more elements can be replaced by a single element in a claim.

[00484] Изменения заявленного объекта изобретения, обнаруживаемые средним специалистом в данной области, не известные или разработанные позднее, определенно считаются эквивалентами в пределах предполагаемого объема изобретения и различных вариантов его осуществления. Поэтому очевидные замены, ставшие известными в настоящее время или позднее среднему специалисту в данной области, устанавливаются как не выходящие за пределы объема описанных элементов. Таким образом, предполагается, что настоящее раскрытие следует понимать как включающее в себя все, что конкретно представлено на иллюстрациях и описано выше, что является концептуально эквивалентным, что является очевидно заменимым, а также что включает в себя основные идеи.[00484] Variations of the claimed subject matter discovered by one of ordinary skill in the art, not known or later developed, are definitely considered equivalents within the intended scope of the invention and various embodiments thereof. Therefore, obvious substitutions now or later known to one of ordinary skill in the art are stated to be within the scope of the elements described. Thus, the present disclosure is intended to be understood to include everything specifically illustrated and described above that is conceptually equivalent, that is obviously interchangeable, and that includes the basic ideas.

[00485] В вышеприведенном описании и на фигурах, одинаковые элементы обозначены одинаковыми цифровыми позициями. Применение «например», «и т.п.», и «или» указывает на несключающие альтернативы без ограничения, если не указано иное. Применение «включающий в себя» или «включает в себя» означает «включающий в себя, но без ограничения», или «включает в себя, но без ограничения», если не указано иное.[00485] In the above description and in the figures, like elements are designated by like numerals. The use of “for example,” “etc.,” and “or” indicates non-exclusive alternatives without limitation unless otherwise noted. The use of “including” or “includes” means “including but without limitation” or “includes but without limitation” unless otherwise stated.

[00486] Вышеприменяемое выражение «и/или», поставленное между первым объектом и вторым объектом означает одно из следующего (1) первый объект, (2) второй объект, и (3) первый объект и второй объект. Несколько объектов, перечисленных через «и/или» следует трактовать таким же образом, т.е. «один или более» объектов, соединенных таким образом. Кроме объектов, специально обозначенных через «и/или», могут присутствовать другие объекты, связанные ли или не связанные со специально обозначенными объектами. Таким образом, в качестве неограничивающего примера, упоминание «A и/или B», при использовании в связи с неограниченным выражением, таким как «содержащий», может относиться, в одном варианте осуществления, только к A (при желании, включающем другие объекты, кроме B); в другом варианте осуществления, только к B (при желании, включающем в себя другие объекты, кроме A); в еще одном варианте осуществления, как к A, так и к B (при желании, включающим в себя другие объекты). Данные объекты могут быть элементами, действиями, конструкциями, процессами, операциями, значениями и тому подобное.[00486] The above expression "and/or" placed between the first object and the second object means one of the following (1) the first object, (2) the second object, and (3) the first object and the second object. Several objects listed through “and/or” should be treated in the same way, i.e. "one or more" objects connected in this way. In addition to the objects specifically designated by “and/or,” other objects may be present, whether related or unrelated to the specifically designated objects. Thus, by way of non-limiting example, the reference to "A and/or B", when used in connection with an open-ended expression such as "comprising", may refer, in one embodiment, to A only (optionally including other entities, except B); in another embodiment, to B only (optionally including objects other than A); in yet another embodiment, to both A and B (optionally including other objects). These objects can be elements, actions, constructs, processes, operations, values, and the like.

[00487] Следует отметить, что там, где в настоящей заявке приведен(о) отдельное(ый) значение или диапазон значений (например, 5, 6, 10, 100 и т.п.), следует помнить, что значение или диапазон значений могут быть более широко, чем отдельное(ый) число или диапазон чисел, если не указано иное. Любые отдельные значения, упомянутые в настоящей заявке, представлены просто как примеры.[00487] It should be noted that where a single value or range of values is given in this application (for example, 5, 6, 10, 100, etc.), it should be remembered that the value or range of values may be broader than a single number or range of numbers unless otherwise noted. Any specific values mentioned in this application are presented merely as examples.

[00488] Толкования различных терминов, использованных выше и по всему настоящему изобретению, могут иметь толкования, установленные в заявке США № 15/942,513, предварительной заявке США № 62/843,403, тайваньской заявке № 108111355, и международной заявке № PCT/US18/25608, которые в полном объеме включены в настоящую заявку.[00488] Various terms used above and throughout the present invention may have the same meanings set forth in US Application No. 15/942,513, US Provisional Application No. 62/843,403, Taiwan Application No. 108111355, and International Application No. PCT/US18/25608 , which are fully included in this application.

Claims (26)

1. Система для проведения лечения биологической ткани глаза путем микропорации, при этом система содержит:1. A system for treating biological tissue of the eye by microporation, wherein the system contains: контроллер;controller; систему лазерной головки, содержащую:laser head system containing: корпус,frame, лазерную подсистему для генерации пучка лазерного излучения по оси воздействия, не совмещенной со зрительной осью пациента, и выполненную с возможностью применения в процессе подповерхностного абляционного лечебного воздействия для создания узора пор, иa laser subsystem for generating a beam of laser radiation along the axis of influence not aligned with the visual axis of the patient, and configured to be used in the process of subsurface ablative treatment to create a pore pattern, and линзу, выполненную с возможностью фокусировки пучка лазерного излучения на целевую ткань;a lens configured to focus the laser beam onto the target tissue; подсистему слежения за движениями глаза для отслеживания опознавательных точек и движений глаза;an eye tracking subsystem for tracking landmarks and eye movements; подсистему контроля глубины для управления глубиной микропорации на целевой ткани; иa depth control subsystem for controlling the depth of microporation on the target tissue; And причем контроллер выполнен с возможностью управления перемещениями лазерной подсистемы, включающими в себя перемещение наклона, перемещение поворота и перемещение отклонения.wherein the controller is configured to control movements of the laser subsystem, including a tilt movement, a rotation movement, and a deflection movement. 2. Система по п. 1, дополнительно содержащая систему сканирования, коммуникационно связанную с подсистемой слежения за движениями глаза и подсистемой контроля глубины для сканирования фокальным пятном по зоне целевой ткани.2. The system as claimed in claim 1, further comprising a scanning system communicated with an eye tracking subsystem and a depth control subsystem for scanning with a focal spot over the target tissue area. 3. Система по п. 1, дополнительно содержащая подсистему обхода для идентификации биологических структур или мест глаза.3. The system of claim 1, further comprising a bypass subsystem for identifying biological structures or locations of the eye. 4. Система по п. 1, дополнительно содержащая один или более дифракционных делителей пучка.4. The system according to claim 1, additionally containing one or more diffraction beam splitters. 5. Система по п. 1, в которой узор пор включает в себя поры одинакового размера, формы и глубины.5. The system of claim 1, wherein the pore pattern includes pores of uniform size, shape and depth. 6. Система по п. 1, в которой узор пор включает в себя поры разных размеров, форм и глубин.6. The system of claim 1, wherein the pore pattern includes pores of different sizes, shapes and depths. 7. Система по п. 1, в которой узор пор включает в себя поры, имеющие равное удаление.7. The system of claim 1, wherein the pore pattern includes pores having equal spacing. 8. Система по п. 1, в которой узор пор включает в себя поры, имеющие разное удаление, и при этом узор пор является, по меньшей мере, узором, выполненным с плотным размещением пор друг к другу или узор выполнен в виде регулярного, повторяющегося геометрического рисунка, или размещенным с промежутками.8. The system according to claim 1, in which the pore pattern includes pores having different spacing, and wherein the pore pattern is at least a pattern made with the pores closely spaced to each other or the pattern is made in the form of a regular, repeating geometric pattern, or placed at intervals. 9. Система по п. 1, в которой глубина пор пропорциональна суммарной энергии лазера.9. The system according to claim 1, in which the pore depth is proportional to the total laser energy. 10. Система по п. 1, в которой подсистема контроля глубины дополнительно выполнена с возможностью измерения и оценивания глубины поры.10. The system according to claim 1, in which the depth control subsystem is additionally configured to measure and estimate the pore depth. 11. Система по п. 10, в которой глубина поры измеряется между импульсами.11. The system according to claim 10, in which the pore depth is measured between pulses. 12. Система по п. 10, в которой глубина поры измеряется и оценивается между импульсами.12. The system of claim 10, wherein the pore depth is measured and estimated between pulses. 13. Система по п. 1, в которой узор пор является спиральным узором.13. The system according to claim 1, wherein the pore pattern is a spiral pattern. 14. Система по п. 13, в которой узор пор является спиральным узором из архимедовой спирали, спирали Корню, параболической спирали, гиперболической спирали, спирали жезл, логарифмической спирали, спирали Фибоначчи, золотой спирали или их комбинаций.14. The system of claim 13, wherein the pore pattern is a spiral pattern of an Archimedean spiral, a Cornu spiral, a parabolic spiral, a hyperbolic spiral, a rod spiral, a logarithmic spiral, a Fibonacci spiral, a golden spiral, or combinations thereof. 15. Система по п. 1, в которой узор пор выполнен в виде матричного массива.15. The system according to claim 1, in which the pore pattern is made in the form of a matrix array. 16. Система по п. 1, в которой система лазерной головки дополнительно содержит дисплей для обеспечения фиксации глаза.16. The system of claim 1, wherein the laser head system further comprises a display for providing eye fixation. 17. Система по п. 1, в которой система лазерной головки дополнительно содержит источники подсветки.17. The system according to claim 1, wherein the laser head system further comprises illumination sources. 18. Система по п. 1, в которой система лазерной головки дополнительно содержит систему видеокамеры, выполненную с возможностью отслеживания движения глаза.18. The system of claim 1, wherein the laser head system further comprises a video camera system configured to track eye movement.
RU2021135357A 2019-05-04 2020-05-05 System for treating biological eye tissue by microporation RU2816797C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/843,403 2019-05-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021135357A RU2021135357A (en) 2023-06-06
RU2816797C2 true RU2816797C2 (en) 2024-04-05

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210338484A1 (en) Systems and methods for ocular laser surgery and therapeutic treatments
US11337857B2 (en) Corneal topography measurements and fiducial mark incisions in laser surgical procedures
US20220125639A1 (en) Systems and methods for ocular laser surgery and therapeutic treatments
JP2020512917A5 (en)
US10849789B2 (en) Methods and systems for ophthalmic measurements and laser surgery and methods and systems for surgical planning based thereon
JP2021098043A (en) Corneal topography measurement and alignment of corneal surgical procedures
JP6808619B2 (en) Corneal Topography Measurements and Reference Mark Incisions in Laser Surgery
AU2016423184B2 (en) Systems for opthalmic measurements and laser surgery and systems for surgical planning based thereon
JP6580580B2 (en) System and method for laser keratotomy for corneal transplantation
KR20160096609A (en) Ophthalmic treatment device, method for controlling ophthalmic treatment device, and fundus lesion treatment method
RU2816797C2 (en) System for treating biological eye tissue by microporation