專利名稱：用于折射手術(shù)的對(duì)眼睛溫和的激光系統(tǒng)的制作方法
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用于折射手術(shù)的對(duì)眼睛溫和的激光系統(tǒng)
本發(fā)明涉及用于折射手術(shù)的對(duì)眼睛溫和的激光系統(tǒng)，和對(duì)眼睛溫和的 折射治療方法。
在眼科學(xué)中，通過激光的"折射手術(shù)"理解為激光輻射與眼睛部分的 相互作用，從而改變眼睛的折射特性，以及由此改變其成像特性，以實(shí)現(xiàn) 消除或至少減輕成像缺陷的目的。
折射手術(shù)特別重要的實(shí)例是通過LASIK技術(shù)校正眼睛的缺陷視力。在 按照現(xiàn)有技術(shù)的LASIK的情形中，首先利用，例如，顯微角膜刀將角膜 側(cè)向切開，并將由此產(chǎn)生的小蓋膜(也稱為瓣)折到側(cè)面。在由此暴露的 角膜基質(zhì)中，使用激光輻射實(shí)現(xiàn)所謂的切除，即根據(jù)計(jì)算的切除輪廓去除 組織。隨后將小蓋膜折回，繼而進(jìn)行相對(duì)無痛和快速的愈合過程。在該程 序后，角膜具有不同的成像特性，并且矯正或減少有缺陷的視力。
通常，在現(xiàn)有技術(shù)的情形中，如上所述的角膜側(cè)向切開是通過所謂的 顯微角膜刀，即振動(dòng)機(jī)械切削刃實(shí)現(xiàn)的。更近期，還使用了所謂的飛秒 (femtosecond)顯微角膜刀，其中將飛秒激光脈沖聚焦在角膜的組織中， 從而通過緊鄰的輻射焦點(diǎn)，在角膜組織中產(chǎn)生所謂的激光-誘導(dǎo)的穿孔，或 所謂的激光-誘導(dǎo)的光擊穿，其是以如機(jī)械顯微角膜刀的情形中那樣最終產(chǎn) 生切口的方式在角膜組織中實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)治療的性質(zhì)(例如切開或切除)和/或組織類型，在激光-視力眼 部手術(shù)中使用不同波長(zhǎng)和/或脈沖持續(xù)時(shí)間的激光輻射。為了在角膜中應(yīng)用 切口 (切幵)(例如，為了制備瓣)，通常使用約340-350nm范圍內(nèi)或近紅 外(NIR)波長(zhǎng)范圍內(nèi)，例如1000-1100nm，具有飛秒范圍內(nèi)脈沖持續(xù)時(shí) 間的激光輻射。這樣的系統(tǒng)也稱為飛秒顯微角膜刀。相反，為了基質(zhì)組織 的光切除， 一般使用紫外波長(zhǎng)范圍，例如193nm的激光輻射，其中使用的 脈沖持續(xù)時(shí)間也可以更長(zhǎng)，直至到達(dá)納秒范圍。
-般地，在由飛秒激光切割瓣的情形中，發(fā)生大約40%的能量透射穿 過角膜。該透射穿過角膜的能量可能在眼中導(dǎo)致強(qiáng)輻射影響，所述強(qiáng)輻射影響在患者中顯示為副作用，例如，所謂的瞬時(shí)光綜合癥(TLS)達(dá)數(shù)月。 如果在由飛秒激光切割瓣的情形中使用可見波長(zhǎng)，例如，具有
710 nm-810 nm波長(zhǎng)的鈦-藍(lán)寶石激光器，或具有約517nm波長(zhǎng)的雙倍頻率 紅外系統(tǒng)，則在手術(shù)過程中發(fā)生患者不能接受的視覺應(yīng)力。
具有紅外輻射三倍頻率的UV飛秒激光系統(tǒng)發(fā)射約345nm波長(zhǎng)，這是 因?yàn)?，例如產(chǎn)生三次諧波。在該波長(zhǎng)情形中，在光擊穿過程中產(chǎn)生非常有 效的激光束能量轉(zhuǎn)化。然而，約5%的能量進(jìn)一步進(jìn)入眼，并在晶狀體被 吸收。此外，產(chǎn)生在440nm處具有熒光最大值的藍(lán)光熒光，這對(duì)應(yīng)于所謂 的藍(lán)光危害作用(藍(lán)光危害)的峰值，并最重要地，對(duì)視網(wǎng)膜造成損傷。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)建對(duì)眼睛溫和的眼部治療裝置。
該目的是通過眼部治療裝置實(shí)現(xiàn)的，所述眼部治療裝置具有輻射源， 由所述輻射源發(fā)射的光具有這樣的波長(zhǎng)范圍，其在眼睛的治療區(qū)域內(nèi)引起 反應(yīng)，并在視網(wǎng)膜方向上位于治療區(qū)域后側(cè)的至少一個(gè)區(qū)域內(nèi)，至少部分 地被吸收。這具有的優(yōu)點(diǎn)在于，經(jīng)過治療區(qū)域的光輻射被吸收，并可以防 止對(duì)位于治療區(qū)域后側(cè)的結(jié)構(gòu)的損傷。
由輻射源發(fā)射的光可以具有這樣的波長(zhǎng)范圍，在所述波長(zhǎng)范內(nèi)治療區(qū) 域是部分透射的。
治療區(qū)域可以是角膜。經(jīng)過角膜的光輻射可以，例如，在水狀液中被 吸收。由此，可以防止對(duì)位于水狀液后側(cè)的結(jié)構(gòu)，例如虹膜、晶狀體、玻 璃體和視網(wǎng)膜的損傷。
由所述光在治療區(qū)域內(nèi)引起的反應(yīng)可以是組織的切除。組織的切除使 角膜得到整形，從而校正任何缺陷性視力。由所述光在治療區(qū)域內(nèi)引起的 反應(yīng)還可以是激光誘導(dǎo)的組織光學(xué)穿孔，其也稱為光擊穿。所述激光誘導(dǎo) 的穿孔或光擊穿可以用于在角膜中產(chǎn)生切口。
輻射源可以是激光源。飛秒激光源可以用于產(chǎn)生激光誘導(dǎo)的穿孔。
由輻射源發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍是約1600nm-約1700nm，優(yōu)選約 1625細(xì)-約1675 nm，最優(yōu)選約1640 nm-約1660腿。在這些波長(zhǎng)范圍內(nèi)， 角膜是光透射性的，且經(jīng)過角膜的光在水狀液中被吸收，其結(jié)果是可以防 止對(duì)位于水狀液后側(cè)的結(jié)構(gòu)，例如虹膜、晶狀體、玻璃體或視網(wǎng)膜的損傷。 具體地，系統(tǒng)Co:MgF2和Cr:YAG可能作為用于波長(zhǎng)范圍1600- 1700 nm的飛秒激光系統(tǒng)。
使用光治療眼睛的方法具有這樣的波長(zhǎng)范圍，所述波長(zhǎng)范圍在治療區(qū) 域內(nèi)引起反應(yīng)，并在視網(wǎng)膜方向上位于治療區(qū)域后側(cè)的至少一個(gè)區(qū)域內(nèi)被 至少部分地吸收。這具有的優(yōu)點(diǎn)在于，從治療區(qū)域出來的光輻射被吸收， 且可以防止對(duì)位于治療區(qū)域后側(cè)的結(jié)構(gòu)的損傷。
治療區(qū)域在所述波長(zhǎng)范圍內(nèi)可以是基本透射的。治療區(qū)域可以是角膜。 如前提到地，經(jīng)過角膜的光輻射可以，例如，在水狀液中被吸收。由此可 以防止對(duì)位于水狀液后側(cè)的結(jié)構(gòu)，例如，虹膜、晶狀體、玻璃體和視網(wǎng)膜 的損傷。
由所述光在治療區(qū)域內(nèi)引起的反應(yīng)可以是組織的切除。由所述光在治 療區(qū)域內(nèi)引起的反應(yīng)還可以是激光誘導(dǎo)的組織光學(xué)穿孔。輻射源可以是激光源。
在所述方法情形中的波長(zhǎng)范圍是約1600 nm-約1700nm，優(yōu)選約 1625匪-約1675 nm,最優(yōu)選約1640 nm-約1660 nm。如前提到地，在這些 波長(zhǎng)范圍內(nèi)，角膜是光透射性的，且經(jīng)過角膜的光在水狀液中被吸收，其 結(jié)果是可以防止對(duì)位于水狀液后側(cè)的結(jié)構(gòu)，例如虹膜、晶狀體、玻璃體和
現(xiàn)參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。


圖1顯示根據(jù)Gullstrand-Le Grand的眼模型，
圖2是表示角膜透射的圖表，和
圖3是表示水狀液透射的圖表。
適合于切除和切開的輻射源是眼科學(xué)領(lǐng)域中，特別是折射手術(shù)領(lǐng)域中 技術(shù)人員已知的。這些輻射源包括激光光源。如在開始時(shí)提到地，飛秒范 圍內(nèi)的脈沖持續(xù)時(shí)間用于切開，且較長(zhǎng)的脈沖持續(xù)時(shí)間用于切除。所謂的 倍頻器可以用于使激光的波長(zhǎng)適合于應(yīng)用。這樣的激光系統(tǒng)是本領(lǐng)域中技 術(shù)人員已知的，且不需要更詳細(xì)描述。
圖1顯示Gullstrand-Le Grand的眼模型。角膜1具有前表面2和后表 面3。水狀液4位于角膜1的后表面3的后側(cè)。晶狀體5位于水狀液4的 后側(cè)，其具有前表面6和后表面7。晶狀體后側(cè)鄰接玻璃體8。視網(wǎng)膜9 位于玻璃體8的后側(cè)。光經(jīng)過角膜1進(jìn)入眼睛，并成像到視網(wǎng)膜9上。如在開始時(shí)提到地，在折射手術(shù)的情形中，依靠飛秒激光，將激光誘 導(dǎo)的光學(xué)穿孔用于在角膜1中產(chǎn)生切口。應(yīng)該理解激光輻射經(jīng)過角膜1中 激光誘導(dǎo)的穿孔沒有被完全吸收。在現(xiàn)有技術(shù)的眼部治療裝置的情形中， 在角膜l中未被吸收的那部分激光輻射穿過水狀液4、晶狀體5和玻璃體
8，并到達(dá)視網(wǎng)膜9。根據(jù)所用的波長(zhǎng)，患者可能具有副作用，例如，前述 瞬時(shí)光綜合癥或由藍(lán)光危害作用產(chǎn)生的對(duì)視網(wǎng)膜9的損傷。
同樣地，在角膜1中切除組織以實(shí)現(xiàn)校正缺陷性視力的情形中，在現(xiàn) 冇技術(shù)的眼部治療裝置的情況下，在角膜1中未被吸收的那部分輻射可以 穿過水狀液4、晶狀體5和玻璃體8，并到達(dá)視網(wǎng)膜9。在該情形中，同樣 地，根據(jù)所用的波長(zhǎng)，發(fā)生前述副作用。相反，準(zhǔn)分子激光器的輻射，其 a有193nm的波長(zhǎng)，在角膜中被完全吸收。
圖2是表示角膜透射程度的圖表。圖3是表示水狀液透射程度的圖表。 在圖1中，實(shí)線表示角膜1的總透射，所述透射是由6只眼睛確定的。圖 1中由1指示的曲線顯示在4W歲兒童的眼睛的情形中的直接透射，且由2 指示的曲線顯示在53歲的人的眼睛的情形中的直接透射。
在切開和切除的兩種情形中，角膜是前述治療區(qū)域。治療不僅可以在 角膜1的表面上，而且可以在角膜1的較深區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。因此，選擇用于 治療的波長(zhǎng)范圍應(yīng)該通過這樣的方式選擇，即，使角膜l在該波長(zhǎng)范圍內(nèi) 足部分透射性的。適合于該目的，根據(jù)圖2，在一方面，是300mn-1300nm 的波長(zhǎng)范圍和1600nm-1700nm的波長(zhǎng)范圍.。
認(rèn)識(shí)到如果在治療區(qū)域，即角膜內(nèi)未被吸收的輻射在位于其后側(cè)的區(qū) 域內(nèi)被吸收，則可以防止前述副作用。在該情形中，在角膜中未被吸收的 輻射不能到達(dá)，例如，晶狀體和/或視網(wǎng)膜9。
提議，為了治療角膜1的目的，波長(zhǎng)范圍在約1600nm至lj。如果在角 膜1中未被吸收的輻射用于水狀液中，則是約1700nm，因?yàn)樵谠摲秶鷥?nèi) 水狀液4具有相當(dāng)?shù)偷耐干?。因此，在角膜l中未被吸收的輻射的吸收發(fā) 生在吸收盡可能靠近角膜14的區(qū)域中，其不能穿過虹膜、晶狀體5和玻 璃體8并到達(dá)視網(wǎng)膜9，或其只有在水狀液4中通過吸收減弱后才可以穿 過虹膜、晶狀體5和玻璃體8并到達(dá)視網(wǎng)膜9。結(jié)果，很大程度地防止對(duì) 眼睛其他區(qū)域的損傷或損害，以及前述副作用。
權(quán)利要求
1.眼部治療裝置，所述眼部治療裝置具有輻射源，由所述輻射源發(fā)射的光處于這樣的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，即，其在眼睛的角膜(1)內(nèi)引起反應(yīng)，并在視網(wǎng)膜(9)方向上位于角膜(1)后側(cè)并在所述視網(wǎng)膜前側(cè)的至少一個(gè)區(qū)域內(nèi)，很大程度地被吸收，其特征在于，所述波長(zhǎng)范圍由約1600nm延伸到約1700nm。
2. 按照權(quán)利要求1的眼部治療裝置，由所述光在所述角膜(1)中引 起的反應(yīng)是組織的切除。
3. 按照權(quán)利要求1的眼部治療裝置，由所述光在所述角膜(1)中引 起的反應(yīng)是激光誘導(dǎo)的組織光學(xué)穿孔。
4. 按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的眼部治療裝置，所述輻射源是激光源。
5. 按照權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的眼部治療裝置，所述激光源是 Co:MgF2激光器或Cr:YAG激光器。
6. 用于治療眼睛的方法，所述方法包括下列步驟 -提供發(fā)射激光束的輻射源， -將所述激光束引導(dǎo)到待治療的眼睛上，-所述激光束具有這樣的范圍的波長(zhǎng)，在該范圍內(nèi)，所述光引起眼睛角 膜的反應(yīng)，并在視網(wǎng)膜方向上位于所述角膜后側(cè)的眼睛的至少一個(gè)區(qū)域 內(nèi)，很大程度地被吸收，和-由所述輻射源發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍是約1600nm-約1700nm。
7. 按照權(quán)利要求6的方法，由所述光在所述角膜中引起的反應(yīng)是組織 的切除。
8. 按照權(quán)利要求6或7的方法，由所述光在所述角膜中引起的反應(yīng)是 激光誘導(dǎo)的組織光學(xué)穿孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及眼部治療裝置，具有輻射源，由所述輻射源發(fā)射的光具有這樣的波長(zhǎng)范圍，其在眼睛的治療區(qū)域內(nèi)引起反應(yīng)，并在視網(wǎng)膜(9)方向上位于治療區(qū)域后側(cè)并位于視網(wǎng)膜前的至少一個(gè)區(qū)域內(nèi)，至少部分地被吸收。由所述輻射源發(fā)射的光可以具有對(duì)于治療區(qū)域是部分透射性的波長(zhǎng)。治療區(qū)域可以是角膜(1)。由所述光在治療區(qū)域中引起的反應(yīng)可以是組織的切除。由所述光在治療區(qū)域中引起的反應(yīng)還可以是激光誘導(dǎo)的組織光學(xué)穿孔，其也稱為光擊穿。輻射源可以是激光源。由輻射源發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍是約1600nm-約1700nm，優(yōu)選約1625nm-約1675nm，最優(yōu)選約1640nm-約1660nm。
文檔編號(hào)A61F9/01GK101677874SQ200880009045
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者克里斯托夫·多尼斯基 申請(qǐng)人:波光股份有限公司