TW201117789A - Apparatus for ophthalmic laser surgery - Google Patents

Description

201117789 六、發明說明： 【發月所屬之_技術領域】 本發明係關於用於眼科雷射手術之—裝置。 2衝性”輻射在用於治療人類眼睛之眾多技法中找 至…些技法之―些中’該被治療之眼睛係靠著一 透明的接觸部件而被壓迫的，該接觸部件藉由其面向該眼 睛t接觸表面構成—參考表面，該者使得該光束聚焦在該 眼目月之Z-方向中之精確定位成為可能。就此而論，一致於 在該專業領域中係為慣常之註釋，該『z_方向』意謂該雷 射先束傳播之方向。另一方面，正交於此方向之該平面慣 常地係稱呼為該X-y平面。特別地，治療技法其藉助由聚焦 的飛秒雷射輪射（藉助由脈衝性飛秒雷射李畐射在人類眼睛 中之切口生成總是奠基於該所謂之雷射引發光突破 (laser-mduced optical breakthr〇ugh)效應該者導致一光分 解）在該角膜組織中適用於生成切口者經常地利用此種接 觸部件’以為了從而明確地界定該眼睛之前表面在該雷射 裝置之座標系統中之該定位。藉由該接觸部件係靠著該眼 睛在如此之-方式中壓迫’以致於該眼睛之一緊密貼身之 平面接界處（abutment)在該接觸部件面向該眼睛之該接觸 表面上出現，該接觸部件事先調整該眼睛之前表面之該。 定位。 一種治療形式係為所謂的fsLasik，在其中一角膜切口 係藉由雷射技術生成的。在此種形式之治療中，該角膜之 201117789 一小的如覆蓋圓盤’在§亥專業領域中稱呼為一瓣，係藉助 由飛秒雷射輕射任意的切開。隨後地，如同在該典型的 LASIK技法(LASIK 雷射原位角膜磨鑲術）中，在一鉸鏈區 域中依舊附著於該剩餘角膜組織之該瓣係摺疊至一旁，而 在此方式中暴露之該組織係藉助由UV雷射輻射在一制|生 方式中切削的。另一形式之治療係為所謂的透鏡狀角犋切 除術(corneal lenticule extraction)，在該者中，一小的透鏡 狀圓盤係藉助由飛秒雷射輻射在該角膜組織之中切除。此 小圓盤隨後係經由導引至該眼睛之表面之外的一額外切口 而取下；該額外切口不是藉助一手術刀就是同樣地藉助由 飛秒雷射輻射而產生。 該兩種說明之治療類型（fsLASIK、透鏡狀角膜切除術) 係理解為純粹示範性的。一般地，本發明係可應用於任何 治療技法在其中該眼睛係靠著一接觸表面而被壓迫者以 為了藉由此手段以界定該眼睛之前表面在該雷射裝置座標 系統之中之該定位。 該眼睛靠著該接觸表面之壓迫引致了該角膜之—變 形。取決於該接觸表面之形狀，此可以導致該前房至少局 部之—變短-也就是說，導致該前狀—較小深度。該前房 係為人類眼睛之該角臈與該晶體之間的該空間。在—正 :、、未變形的人舰睛巾，該前权深度平均上慣常地相 當於近乎2mm至4mm。特別在#由接界處#著一平坦接觸 表面（扁平表面（applanati〇n surface))整平該 中’該㈣之變形可能如此大㈣致於其相危㈣靠近 4 201117789 該人類晶體之前表面。該角膜之後表面（内皮細胞）與該晶體 之前表面之間之一交互接觸係不計代價避免的。其可能危 害S玄角膜内皮細胞層且在該角膜中引致混濁。 本發明之目標係為製造用於眼科雷射手術之一可用裝 置’該裝置在實行雷射；:台療人類眼睛在其中該眼睛靠著— 接觸表面被壓迫之該過程中給予—較高程度之安全而沒有 不想要的危害發生於該角膜内皮細胞。 【考务明内溶L】 ——戶'他π，诹付地提出一種用於眼科雷 射手術之裝置，其包括一接觸表面其用於修整該被治療之 眼睛的接界處，-第一賴射射源其用於提供一治療雷射光 束’光學組件等其用於指向該治療雷射光束經由該接觸表 /艮目月之上’―測件其用於測量承受該接觸表面 之該眼睛的前房深度，由此該測量元件提供測量資料1係 表示於該眼睛之至少一點的前房深度。 /、 【寶1方式】 以達成此目標為目的，依照本發明—用於 ::::咖共的，該裝置包括-接觸表面其用於修整 =療之眼睛的接界處、-第—細射源其提供一治療 雷射光束、光學*日杜楚甘 療 接觸、用於指向該治療雷射光束經由該 上、及一測量元件其用於測量承受該 接觸表面之該眼睛㈣麵度，由此 之測:::其係—睛之至少-點的= 教導勘測當該眼晴係靠著該接觸表面被屢迫且 201117789 該角膜係相應變形時之該前房深度。特別地，在—♦ ****** 田身?I* 療之前、期間及之後，該前房深度之測量可能重複地進疒/σ 舉例而言，連續地或在一規則的時序間隔，以為了铲夠 速地偵測在該前房深度中之任何改變。該前房深度:二迅 量係為建議的，特別是在該階段在其中該眼睛*該接^ 面係處於彼此相對較近之情形，以為了建立該眼睛 觸表面上該修整之接界處。此相對的接近，舉例而言，Ζ 能藉由機械或手動的移動承受該錢表面之—病人:二 或/及藉由機械或手動的移動該病人躺臥在其上之益 而進行。適宜地，在該接觸表面與該眼睛相對接近之= 程中，該前房之深錢_數次的，舉例而言直至料房 深度之-預定的最小值係得_，其決不可以低於該預期 之最小值。此最小值應在如此之—方式中選擇以致於在該 角膜之後表面與該晶體之前矣品七丄 則表面之間係有-充分的安全距 離。 在-較佳的實施例中該測量元件(儀器）包括一第二輕 射射源其提供-測量光束，料光學組件係設計與配置以 亦指向該測量光束經由該接觸表面至該眼睛之上。此保證 的是在該眼睛係靠著該接觸表面被壓迫之該狀態中勘測該 前房深度係為可能的。 僅僅在該x-y平面中之一單適當選擇之點上勘測該 前房深度可能係足夠的，舉例而言，在-扁平中心點或至 少在此種扁W之购近處中。然而，為了提升安全， 其可能為有利的假若該測量儀㈣設計以於該眼睛之許多. 6 201117789 點上測量該前房深度。舉例而言，該測量儀器可以於數個 預定之測量點上測量該前房之深度。這些測量點可能，舉 例而言，包括一中央測量點及還有分佈在環繞該中央測量 點之一圓中或數個同心圓中的數個周邊測量點。或者，該 前房深度之一掃描性勘測係亦為可想像的，在其中該測量 儀器藉由緊密位於彼此旁邊之數個掃描點掃描該眼睛至少 一預定之測量區域，並於這些掃描點之每一者測量該前房 深度。該前房深度之此種掃描性勘測允許一高解析度及， 可以說，該前房深度之一平面映射。 較佳地，連接至該測量儀器者係為一電子估測及控制 裝備，該者已被設定以對至少一個預定值檢驗由該測量資 料所表示之該前房深度是否低於預期，且取決於低於該預 定值，以引起一預定之作用。此使得該前房深度之一自動 監測及該等適當作用之自動啟動成為可能，萬一該前房深 度低於該預定值時。其將為理解的是數個不同之預定限制 值可能已被界定的，該等者可以說表示不同的危險程度。 該角膜之後表面與該晶體之前表面之間的空間變得愈小， 由該估測及控制裝備所引起之該自動反應可能更急切或更 巨大的。 舉例而言，該估測及控制裝備可能已被設定以在低於 該預定值之該狀況中引起一光學或/及聽覺警示之輸出。 或者或額外地，該估測及控制裝備可能已被設定以在 低於該預定值之該狀況中，用在該接觸表面與該眼睛之間 一相對接近移動之終止的方式或用一相對移動其分開該接 201117789 觸表面與該眼睛之方式控制至少一個可控制之組件。該< 控制之組件，舉例而言，可能為產生負壓力之一抽氣幫浦’ 藉助由該抽氣幫浦，該接觸表面係保持於該眼睛上或/及承 文該接觸表面之一病人接合器係保持在安裝於該眼晴之上 之—吸環上。由於該負壓力之降低或甚至完全之移除’該 眼睛在該接觸表面上之接界處壓力可以被降低的。在某些 情况下該接觸表面甚至可以從該眼睛分離的。在每一狀況 中’在此方式中該角膜之後表面可以被移出對該晶體前表 面可能危險靠近之—定位。 再者，或者或額外地可能的是該估測及控制裝備已被 設定以允許該治療雷射光束在一方式中發射，該方式取決 於由該測量資料所表示之該前房深度係不低於該預定值。 相反地，一旦該測量之前房深度低於該預定值，該估測及 控制裝備可能能夠立即切掉該治療雷射光束。 該測量儀器可能包括-光學干涉儀器其已被設定以造 成該該測量光束及從舰睛回來之—反射經由該接觸表面 而干涉。舉例而言，該測量儀器可能為_〇lcr測量儀器_ 那就是說’其可能依賤光學低同氣射狀原理而操作。 構成該接觸表面之-透明接觸部件可能採取不是一爲 平板形式就是-接觸透鏡形式其具備用於該眼睛之非平面 接界處表面。該術語『扁平板』就此而論係理解為意謂一 接觸部件其在面向親睛之板侧±對祕睛前方展現一平 坦接界處表面且因而允許該角膜之整平。在其背向該眼睛 之板側’該扁平板可能同樣為平坦的；但其那裡亦可能為 201117789 凹面或中凸彎曲的。另-方面’該術語『接觸透鏡』，係理 解為意謂-接觸部件其在面向該眼睛之侧對該眼睛之前方 展現-非平面之接界處表面。—般絲，此接界處表面將 為凹面彎曲的。 此扁平板或該接觸透鏡，舉例而言，可能支撐在一病 人接合器上’該病人接合器係與該裝置之—聚焦物鏡結合。 該治療雷射光束之脈衝持續時間較佳地係位於該飛秒 範圍之中。 本發明亦提供-方法其應用在實行一雷射手術治療人 類眼睛之該過程中’由此’藉由此方法該被治療之眼睛係 與-接觸表面處於在修整接界處制之情形，且承受該接 觸表面之該眼睛的前房深度係為測量的，其提供測量資料 其係表示於親睛之至少-點上的前料度。取決於該前 房深度之《量值，-或多個預定之仙然後可以被引發 的。舉例而言’-電子估測及控難備可以使—治療雷射 光束可行的，只要該前房之測量深度係不小於至少一個之 預定值。-旦此-預定值係得到，該估測及㈣裝備可以 或者或額外地引起在光學或/及聽覺形式中之一警示之輸 出。相似地’該估測及控制裝備可以引起—相對移動其分 開該接觸表面與該眼睛或至少在雜觸表面與該眼睛之間 该接近之一終止。 本發明將根據該附加之圖式進一步於下文中說明。該 單一第^圖由此，在一大大示意形式中，描綠用於眼科雷射 手術之-裝置之-實施例。該裝置—般地指示為ι〇。其展 201117789 現-fs雷射丨2’該者發射-脈衝性雷射光束似 秒範圍之中之脈衝持續時間。該…、^"飛 由射先束14適用於治療人 類眼睛16 ’且在那點上，舉例 5 ’ —角膜18。特別地， 其適用於在該角膜18中生成切口， 田此s亥切口做為角膜内 光分解之串起的結果而出現， /九;7解係經由該雷射引發 光突破效應在該光束聚焦中引起。 在該雷射光束14之光束路經中，其係配置有許多用於 導引及修整該雷射光束14之光學組件等。_地，這騎 件等包括-聚焦物鏡20(舉例而言，物鏡），以及置 於該物鏡20上游之-掃描器22，藉助由該掃㈣，由該雷 射12發射之該雷射光束14係能夠依照對該眼睛_認之一 治療剖面在正交於該雷射光束之光束路徑之一平面(”平 面）中偏斜&被.·.曰入之座標系統例示此平面及還有 由該 雷射光束14之方向預定之-z _軸。該掃描器2 2，舉例而言， 係在知悉為像這樣從-對檢流計控制之偏斜叙一方式中 建造的’料偏斜舰分職貞責該光束在橫跨該x_y平面 之該等軸之-個方向中偏斜一電子估測及控制單元嫌 照儲存在-記憶體26中之—控制程式控制該掃描㈣，該 控制程式描繪在該眼睛16中被生成之一切口剖面。在此狀 況中該切口剖面係描繪為掃描點之三維圖案之座標在這 些掃描點上，在每一例子中，一光分解係被引發的。 更者，前述提及之該等光學組件包括至少—個可控制 之光學部件其用於料射光束14之*束聚焦、之該z調節。 在該顯示之示範性狀況中，此光學部件28係由—透鏡(在具 201117789 體術語中，一發散透鏡)所構為了 α Χ挖制該透鏡28之 目的，一適當的啟動器3〇可做使用的， 、，《 。 、考轉而係由該估 測及拴制％几24所控制。舉例而言，該透 # 心規28可能能夠沿 者該运射光束14之光束路徑被機械地移置。 < 或者，其係可 想像的疋使用一可控制之液體透鏡其有可變之反射能力。 由於Μ位未改變的及還有同樣地未改變的聚焦物=0設 定，該光束聚焦之-ζ-再定位可以藉由移置—可縱向調節 之透鏡或藉由變化該液體透鏡之反射能力而獲得。其將為 理解的是，為了該光束聚焦之ζ_調節，其他組件等係亦為 可想像的，譬如一可變形的鏡子。因為其相較較高之慣性， 藉由該聚焦物鏡20，其係適宜的是僅僅執行該光束聚焦之 一起始基本設定（也就是聚焦於一預定之ζ參考定位之 上），並藉助由配置於該聚焦物鏡2〇外部、具備較快回應速 度之一組件以引起由該切口剖面預定之該光束聚焦之ζ再 定位。此種具備較快回應速度之一組件，舉例而言，係為 該透鏡28。 在該光束射出之該側，該聚焦物鏡20係與一病人接合 器32結合，該病人接合器32適用於在該眼睛16與該聚焦物 鏡20之間建立一機械的耦合。該病人接合器32擁有一適當 的機械界面其用於結合至一吸環34，該者在該治療開始時 係安裝於該眼睛16之上且藉由吸力而固定於那。相應地， 該吸環34係透過一抽氣管線36連接至一抽氣幫浦38其能夠 由該電子估測及控制單元24所控制。在該吸環34安裝於該 眼睛16之上之後，該眼睛16與該病人接合器32之一相對接 11 201117789 近發生的，直至該吸環34與該病人接合器32已互相恰當地 結合為止*有關於該吸環34與該病人接合器32之交互麵 合，可以做為參考的是，舉例而言，國際專利申請案 PCT/EP2008/006962，該者之全部内容係特此併入以做為參 考。 該病人接合器32做為一載體用於一透明的接觸部件 40，該接觸部件在該顯示之示範性狀況中，採取平行平面 扁平板之該形式。該病人接合器32，舉例而言，包括—錐 形套管主體，在該錐形套管之較窄端（在該圖式中之下部) 該扁平板34係為配置的。在該套管較寬端(在該圖式中之上 部）之該區域中’另一方面，該病人接合器32係附著於該又 焦物鏡20並於那裏擁有適當的結構，假若要求的話，該結 構允許該病人接合器32至該聚焦物鏡20之一可釋放性的配 裝。 因為該扁平板40在該治療期間與該眼睛16接觸到，從 衛生之該觀點，該扁平板40係為一緊要之物件其因而適宜 地係於每次治療之後更換。為達成此目的，該扁平板4〇可 能已被可更換地配裝至該病人接合器32。或者，該病人接 合器32連同該扁平板40可能構成一拋棄式單元或至少一單 元其係意欲用於僅僅一次之使用且然後再次消毒為了進一 步之使用。在此狀況中該扁平板40可能已被永久地連接至 該病人接合器32。 在任何狀況中，該扁平板40面向該眼睛之底面構成一 平坦的接觸表面42，靠著該接觸表面該眼睛16已被壓迫 12 201117789 的。此引起該眼睛之前表面之一整平（一般地，該眼睛16之 角膜18之一變形）。該眼睛之前表面之該整平具有該效果， 其為至少在該整平區域中，指示為44之該眼前房深度係減 少的，§玄角膜之後表面-指不為46-接近指不為48之該人類 晶體之前表面那裡。 為了讓該角膜之後表面46不會到達危險地靠近該晶體 之前表面，該雷射手術裝置10展現一光學同調干涉性測量 儀器50，其較佳地係為一 OLCR測量儀器。該測量儀器50 發射一測量光束52其藉助由一配置固定不動地、半透明之 偏斜鏡54係結合至該雷射光束14之光束路徑中。該測量光 束52通經由該聚焦物鏡20、該病人接合器32及還有該扁平 板40並碰撞於該眼睛16上。該測量光束52在該眼睛上之該 入射角引起反射。該反射在該測量光束52已行進之該相同 路徑中找到其回到該測量儀器5 0之路線。含在該測量儀器 40且沒有任何詳細描繪之一干涉儀中，該測量光束52係與 該回來之反射光束造成干涉。從在這一點上獲得的該測量 干涉資料，該前房44之z-維度可以被確認。該估測及控制 單元2 4從該測量儀器5 0接受該測量之干涉資料並從這些資 料計算在該x-y平面中該測量光束52碰撞之該點的該前房 深度。 在該顯示之示範性狀況中，由該測量儀器50發射之該 測量光束52通經由該掃描器22。此使得其可能亦利用該掃 描器22之x-y掃描功能於該測量光束52上。在此方式中，沿 著該x-y平面於不同點上該前房深度之一測量係為可能 13 201117789 的。此保證一高程度之安全因為於該前房深度係為最小之 那點或那區域係度量衡地記錄。舉例而言，該前房深声之 測量可以依照一圖案施行，該圖案提供一中央測量點以及 進一步之測量點等其係分佈在一或多個環繞該中央測量點 之同心圓中。該測量光束在該x_y平面中該位置之控制因此 係為必要的，且其可以藉由該掃描器22適宜地獲得。 在—形態中該掃描器22可能含有一對鏡子或_偏斜單 元其依照一不同之掃描性技法操作者，該者係共同地利用 於該雷射光束14與_量光束52之該x_y偏斜。在該掃描器 22^另一形態中可能含有個別對之鏡子或一般地個別的偏 斜單元’該者之-係使用於該雷射光束14之巧偏斜及另— 者用m彳量光束52^x_y偏斜。用於該測量光束52之該偏 斜單兀I例而言，較諸用於該雷射光束14之該偏斜翠元 可以配備較小、可移動更迅速之鏡子。在還有另一形態 曰，；二'則里光束52之一偏斜單元可能已被配置於該測 里光束2光束路徑中位於該偏斜鏡54上游的那個部分中。 口口 -亥則房深度之確認，舉例而言，可能根據由該測量儀 干涉測置訊號中所界定的訊號波峰間之間 而進行。]1卜—T-. ) —干涉測量訊號可能清楚地顯示突出的訊號波 峰°亥者經由該測量光束5 2在其碰撞之該許多邊界表面上 射而出現。此一邊界表面係為背向該眼睛的該扁平板 40前方；雄—丰 一步之一邊界表面係為在該扁平板40後方上形 向玄眼晴的遠接觸表面42，且還有進一步的邊界表 等係為忒角膜之後表面46及還有該晶體48之前表面。該 201117789 等訊號波峰之交互間隔係為該等被談論之邊界表面的z -間 h之一〉則量。因而該估測及控制單元24可以輕易地從該訊 唬波峰間隔確認於該談論點上之該前房深度，該訊號波峰 間隔係經由該測量光束5 2在該角膜之後表面及該晶體之前 表面之反射而出現。 該估測及控制單元24監測該眼前房16之深度以為了及 時地引起適當的對策萬一該角膜之後表面46到達危險地靠 近该透鏡之前表面。該估測及控制單元24較優地係於該前 房深度測量係為進行之每一測量點監測該前房之個別的深 度。假若於該等測量點中之一點上，該前房深度之測量值 萬一達到該不可低於預期之預定最小值（限制值），該估測及 控制單元24可以，舉例而言，中斷藉助由該幫浦38供給與 邊吸環24之負壓力，藉此，該病人接合器32可以至少部分 地從邊吸環34分離開來，且該扁平板4〇在該角膜18上之該 壓力變得較低的。或者或額外地，該估測及控制單元24可 以在一顯示器56上或另一適當的光學輸出工具上輸出一光 學警示，或/及可以透過一擴音器58輸出一聽覺警示。適宜 地，在結合該病人接合器32至該吸環34之該程序期間該前 房深度之監測係已經進行的，無論如何至少緊接於此耦合 权序係結束之後。在此方式中其可以於一早期階段中被偵 測到該角膜之後表面46是否係到達危險地靠近該晶體48。 刖述知_及之邊限制值，從該者該估測及控制單元24啟動對 策等，舉例而言，其可能相當於近乎〇5mm之該前房之一 剩餘深度(residual depth)。 15 201117789 指示為參考符號60者係進一步為一固定不動之偏斜鏡 其適用於導引該治療雷射光束14。 【圖式簡單說明】 第1圖在一大示意形式中 裝置之一實施例。 【主要元件符號說明 10…裝置 12…fs雷射 14…治療雷射光束 16…眼睛 18…角膜 20…聚焦物鏡 22…掃描器 24…電子估測及控制單元 26···記憶體 28…光學部件(發散透鏡） 30···啟動器 32…病人接合器 34…吸環 描繪用於眼科雷射手術之一 36…抽氣管線 38…抽氣幫浦 40…接觸部件 42…接觸表面 44…眼前房 46…角膜後表面 48…晶體 50…測量儀器 52…測量光束 54…偏斜鏡 56···顯示器 58…擴音器 60…偏斜鏡 16

Claims (1)

1. 201117789 七、申請專利範圍： 1‘一種用於眼科雷射手術之裝置，其包括 一制表面其料修整欲被治療之眼睛的接界處， 一弟一輪射射源其用於提供—治療雷射光束， 數個光學組件其等用於指向該治療雷射光束經由 该接觸表面至該眼睛之上， -測量s件其用於測量承受該接觸表面之該眼睛 ^房深度，藉此_量元件提供„_表示於該眼 目月之至少一點的前房深度。 2.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該測量元件包括一 提供一測量光束H射射源，且該等光學組件係設 6十及配置來指向該測量光束亦經由該接觸表面至該眼 睛之上。 3·如申請專利範圍第_項之裝置，其中該測量元件係設 計以於該眼睛之許多點上測量該前房之深度。 4_如申請專利範圍前述第卜2或3項之裝置，其進一步包 括連接至該測量元件之—電子估測及控制裝備，其係裝 配來檢驗由該測量資料所表示的該前房深度是否低於 至少一個财值，从依賴純於該财值狀況來引起 一預定之作用。 5.如申請專利範圍第4項之裝置，其中該估測及控制裳備 係裝配以在低於該預定值之狀況中引起一光學或/及聽 覺警示之輸出。 6·如申請專利範圍第4或5項之裝置，其中該估測及控制裝 17 201117789 備係裝配以在低於該預定值之狀況中，用在該接觸表面 與該眼睛之間一相對接近移動之終止的方式或用一相 對移動其分開該接觸表面與該眼睛之方式控制至少一 個可控制之組件。 7. 如申請專利範圍第4、5或6項之裝置，其中該估測及控 制裝備係裝配以允許該治療雷射光束在一方式中之發 射，該方式取決於由該測量資料所表示之該前房深度係 不低於該定值。 8. 如申請專利範圍第2、3、4、5、6或7項之裝置，其中該 測量元件包括一光學干涉儀其適於造成該測量光束及 從該眼睛回來之一反射經由該接觸表面而干涉。 9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該測量元件依照該 光學低同調反射儀之原理而操作。 10. 如申請專利範圍前述第1、2、3、4、5、6、7、8或9項 之裝置，其中該接觸表面由一透明接觸部件所構成，該 接觸部件採取一扁平板形式，或一接觸透鏡形式其對該 眼睛具備非平面之接界處表面者。 11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該扁平板或該接觸 透鏡係支撐於一病人接合器上，該病人接合器係與該裝 置之一聚焦物鏡結合。 12. 如申請專利範圍前述第1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11項之裝置，其中該治療雷射光束之該脈衝持續時 間位於該飛秒範圍之中。 18