专利名称:使用激光技术加工人眼的设备和方法经常使用的用于消除人眼视力缺陷,例如短视或长视或/和散光的技术是所谓的LASIK0 LASIK表示激光原位角膜磨镶术并且代表下面的技术,在该技术中首先在角膜的表面上切开小圆片(薄瓣),将所述小圆片折到旁边以便暴露角膜的下层组织区。然后,利用聚焦的UV激光辐射以切削的方式处理这些暴露的组织区,即根据为患者单独确定的切削轮廓切除角膜物质。被切开的角膜的表 面圆片在专家圈中通常被称为瓣,其与余下的角膜不完全脱离,而是在瓣蒂(hinge)区仍与余下的角膜组织连接,瓣蒂区在专家圈中常常被称为瓣蒂。这能够将瓣简单地折开,尤其是在切削后将瓣简单地折回。由于物质的切除,所以在将瓣折回后,角膜的前表面出现形状变化。这造成角膜的不同折射行为,因此造成由眼睛构成的整个系统的不同折射行为。通过适当地建立切削轮廓,可以保证视力缺陷至少明显减弱,最乐观地甚至几乎完全消除视力缺陷。现有技术中,多种制备瓣的方法是已知的。一种方法使用机械显微角膜刀,即用一般以振动的方式驱动的切割刀片切入角膜内的显微外科面。在本发明的范围内更详细地考虑的另一方法使用聚焦的超短脉冲激光辐射来制备瓣。通常,在此情况下使用具有飞秒范围的脉冲宽度但是具有低位皮秒范围频率的激光辐射。为了设置角膜切口,为此目的使用的激光辐射必须具有300nm以上的波长,以便能够将辐射能量耦合到角膜组织内部深处。利用这样的超短脉冲激光辐射制备瓣的LASIK治疗经常被称为fs LASIK0为了利用聚焦的激光辐射在透明物质(对激光辐射透明)中产生切口,通过物理效应使用被称作激光诱导光穿透的方法。这造成在焦点区域中被照射的组织的光离解(photodisruption)。通过设置多个彼此相邻的这样的光离解,在角膜中(还在眼睛的其它组织部分内,然而本发明中将不进一步考虑其它组织部分)可以实现二维切口图和三维切口图。可以以下面的方式设置激光辐射的辐射参数,在该方式中每个单独的激光脉冲导致光离解。同样,可想到以下面的方式设置辐射参数,在该方式中光离解仅在将若干个(至少两个)激光脉冲照射到基本相同的点以后才发生。特别是在通过LASIK治疗矫正近视(短视)病症的情况中,出现了瓣在切削后不能再最适宜地嵌入创口区(角膜床)内的问题。这是由于为了矫正近视病症,对物质最集中的切除常常在被切削加工的光学区中央发生。由此,光学区的曲率半径与切削前的状态相比减小。这伴随着光学区的沿表面测量的弧长减小。如果现在将瓣折回到角膜床上,那么情况可能是瓣不理想紧贴地嵌入角膜床上,而是在瓣中产生皱痕。该现象也称为褶皱(striae),其可以引起患者视力的不合意的损伤。为了消除由瓣褶皱引起的并发症,一种观点可以是例如在将瓣折回到角膜床上以后加热瓣,以及弄平瓣。然而,这由于进一步的治疗步骤而对患者构成额外负担。
本发明的目的是使对人眼进行的LASIK手术,特别是那些用于消除近视病症的手术以尽可能少的视力损伤而令患者接受。为了实现该目的,根据一个方面,提供一种用聚焦的激光辐射加工人的角膜的设备,所述设备包括用于设置辐射焦点的位置的可控组件、用于控制这些组件的控制计算机以及用于所述控制计算机的控制程序。所述控制程序包含指令,所述指令被设计成在由所述控制计算机运行时导致根据预定的切口图在所述角膜内产生切口,所述切口图限定角膜床、位于角膜床上的瓣以及位于所述瓣的周界边缘的介于角膜床和所述瓣之间的区域中并且沿所述瓣的边缘延伸的至少一个角膜组织条。本发明基于下面的认识:通过有目的地缩短瓣,可以更好避免褶皱的形成,使得可以省掉后面的对角膜的复杂的平滑措施。瓣的缩短是适宜的,使得在切削治疗以后,瓣准确地嵌入角膜(基质)床内并且不形成皱痕或者仅至少不形成显著的皱痕。为了缩短所述瓣,在所述瓣的周界边缘上,切出至少一个组织条,在将所述瓣向上折起后将至少一个组织条移除。所述切口图适宜地提供该组织条与所述瓣和与周围的角膜床的完全分离。根据在设置所述切口以后所述组织条是否仍经由连续的光离解之间的狭组织纽带与邻近的组织联结以及联结的程度,在将所述瓣向上折起的过程中,所述组织条可能跟随所述瓣,也可能继续位于床内。对于手术医生而言,在任何情况下,根据情况将组织条从床中取走或者从瓣上取走是同样容易的。所述组织条可以基本在所述瓣的边缘的全部周界长度上延伸,也就是说,基本在边缘的从瓣蒂的一端至另一端的全部长度上延伸。可替代地,所述组织条可以仅在所述瓣的边缘的周界长度的一部分上延伸,甚至可想象所述切口图限定沿所述瓣的边缘的不同周界区延伸的多个的至少两个组织条。所述组织条的数量和周界长度首先取决于所述切削轮廓,所述切削轮廓常常不是旋转对称的,而是例如在存在散光时可以沿周界方向非对称。于是,这样的非对称也可以反映在所述组织条的沿所述瓣的边缘的周界方向的变化剖面中。所述组织条可以完全位于角膜表面下方,使得所述瓣的缩短仅发生在所述角膜的前表面下方。当然,同样可想到所述组织条延伸至所述角膜的前表面并且在哪里具有不消失的有限的宽度。在此情况下,在所述角膜的前表面上还发生“轻微的”缩短。根据后来切削过程中物质切除的程度,这可能是必须的。鉴于在近视病症的治疗过程中在切削后消失的光学区的弧长,如果当从角膜的前表面朝角膜的较深区的方向看时组织条的剖面具有增大的宽度,那么这是适宜的。所述组织条的剖面可以是例如近似楔形的。为了制备所述瓣和所述组织条,所述切口可以包括第一切口以及两个第二切口,所述第一切口限定所述瓣的完全位于所述角膜内的深处的并且优先地平行于所述角膜的前表面延伸的下侧,所述两个第二切口 彼此间隔,特别地以有角度的方式汇入所述第一切口内并且在所述两个第二切口和所述第一切口之间界定所述组织条,所述两个第二切口中的至少一个伸展至所述角膜的前表面。在此情况下,所述两个第二切口可以在所述角膜的前表面下方彼此交汇。然而,如果所述组织条延伸至所述角膜的前表面,那么所述两个第二切口可以在所述角膜的前表面上直接彼此交汇或者彼此间隔,或者可以延伸至所述角膜的前表面而不彼此相交。根据优选配置,所述控制计算机可以访问代表角膜切削轮廓的切削数据,所述控制计算机被设置成根据所述切削数据以取决于所述瓣的边缘的周界位置的方式确定所述切口图,特别地确定所述组织条的剖面。通过以上述方式向执行LASIK切口的激光设备提供切削数据,可以在形状和尺寸方面最佳地建立待移除的组织条。然而,将理解,不是根据患者特定的切削数据建立组织条的剖面,而是可以根据经验数据或者根据限定的理论模型建立组织条的剖面,也就是说建立组织条的形状和尺寸。根据另一方面,一种用于加工人眼的方法包括下面的步骤:利用第一聚焦的激光辐射根据预定的切口图在眼睛的角膜内产生切口,所述切口图限定角膜床、位于角膜床上的瓣以及位于所述瓣的周界边缘的介于角膜床和所述瓣之间的区域中并且沿所述瓣的边缘延伸的至少一个角膜组织条;将所述瓣向上折起;移除所述至少一个组织条;利用第二聚焦的激光辐射根据切削轮廓切削所暴露的床组织;将所述瓣折回。所述方法可以进一步包括根据所述切削轮廓确定所述切口图的步骤。所述切口图的确定可以包括:确定横跨床表面的至少一部分测量的至少一个线段在切削后与切削前相比较产生的长度差异;以及根据所确定的长度差异,建立所述组织条的剖面。横跨床表面测量的线段是例如被切削处理的光学区的穿过中心的从光学区一个边缘至相对边缘的那个线段。关于这一方面,线段的长度对应于光学区的穿过中心测量的弧长。就在切削的领域内实施物质的旋转非对称切除 而言,建议通过例如使用与角膜的前表面或者与床表面相关的地形解析数据确定多个不同角位置的弧长差异(即切削前与切削后相比较),以便以此方式能够单独地调整组织条的几何形状。这能够最佳地确定组织条的剖面的发展方式,因此最佳地将组织条的剖面调整适合于单个患者的情况。下面将根据附图进一步解释本发明。所图示的是:图1用示意框图表示出用于设置角膜内切口的激光设备的实施例;图2示意性地示出了在用于矫正近视病症的LASIK治疗中切削前的情况和切削后的情况;图3示意性地示出了在楔形形状边缘缩短的LASIK瓣;以及图4至图6示出为了产生缩短的LASIK瓣而设置切口的多种变化。
根据图6的改变示出边沿切口 40和楔形切口 43都延续至角膜的前表面48并且以彼此相距的一段间隔汇入角膜的前表面48内而没有彼此相交的情况。通过瓣在其边缘优先地以楔形形状以上面介绍的方式缩短,有可能以如下的方式改变瓣,使得瓣能够被准确地插入切削后的基质床内。如所介绍的,缩短可以对除了瓣蒂所在的那些区域以外的全部的瓣执行。组织条46的剖面的计算(即概括地对角膜切口图的计算)可以通过考虑被切削处理的光学区的尺寸、角膜在切削前和切削后的折射能力以及角膜前表面的非球面性来执行。通过下面再现的数学公式提供可能的计算根据。
本发明涉及一种使用聚焦的激光辐射切割人的角膜(45)的设备,该设备包括用于调整光束焦点的位置的可控组件、用于控制所述组件的控制计算机和用于控制计算机的控制程序。所述控制程序包含指令,指令被设计成当所述指令由控制计算机运行时在角膜中根据预定的切割图案产生切口(38、40、43)。所述切割图案限定了角膜床(42)、在床(36)上布置的瓣(36)以及沿瓣的边缘在瓣的周界边缘的介于床和瓣之间的区域中延伸的至少一个角膜组织条(46)。一旦将瓣折开,就可以移除所述组织条并且可以以在切削后无折叠的方式将瓣(36)折回到床(42)的表面上。还可以避免由微褶皱引起的视力损害。
使用激光技术加工人眼的设备和方法
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