MX2011000095A - Aparato para cirugia laser oftalmologica particularmente refractiva. - Google Patents

Abstract

Un aparato para cirugía láser oftalmológica, en particular refractiva, incluye una fuente de rayo láser (20) para emitir un rayo láser de tratamiento enfocado (20 ') y también incluye un dispositivo de medición interferométrica de coherencia óptica (34), por ejemplo, un paquímetro de OLCR, para medir la posición z de un punto predeterminado de un ojo que se va a tratar en el sistema de coordenadas del aparato para cirugía láser; una computadora (C) que sirve como unidad de evaluación y control se ha establecido para evaluar, sobre la base de la posición z medida, si un punto de tratamiento deseado del ojo en la dirección z cae en el plano focal del rayo láser de tratamiento o se desfasa en relación con dicho plano, dependiendo de si el paciente está colocado o no correctamente en relación con el plano focal, la computadora (C) puede producir una escala de acciones.

Description

APARATO PARA CIRUGÍA LÁSER OFTALMOLÓGICA PARTICULARMENTE REFRACTIVA MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un aparato para cirugía láser oftalmológica, en particular refractiva.

En la cirugía del ojo humano existen numerosos métodos de tratamiento en donde la radiación láser se dirige sobre el ojo con el fin de obtener un objetivo indicado de tratamiento como consecuencia de la interacción de la radiación láser irradiada con el ojo. En el caso de la cirugía láser refractiva, el objetivo del tratamiento es una alteración, por medio de la radiación láser, de las propiedades formadoras de imagen del sistema óptico constituido por el ojo. Dado que la córnea, sobre todo, es crucial para las propiedades formadoras de imagen del ojo humano, en muchos casos la cirugía láser refractiva del ojo incluye un tratamiento de la córnea. Por medio de la introducción dirigida de incisiones y/o por la resección dirigida de material, en estos procedimientos se produce un cambio de forma de la córnea, por lo tanto también se habla de una remodelación.

Un ejemplo conocido de una remodelación de la córnea con el fin de alterar sus propiedades refractivas es LASIK (queratomileusis láser in situ). En el caso de LASIK, un disco de cubierta superficial, que en los círculos especializados se designa generalmente como un colgajo, se corta de la córnea. En una parte de su borde en una región de bisagra el colgajo todavía está conectado al tejido de la córnea situado paralelamente, de manera que pueda plegarse a un lado y luego replegarse de nuevo sin dificultad. Con el propósito de producir el colgajo, en la práctica anterior dos métodos, en particular han encontrado aplicación, por un lado un método mecánico por medio de un microqueratomo, y, por otro lado un método de tecnología láser, en donde por medio de la radiación láser de femtosegundo (es decir, la radiación láser pulsada con una duración de pulso dentro de la escala fs) una incisión profunda plana se introduce en la córnea, que, a excepción de la región de bisagra, se guía hacia afuera a la superficie de la córnea. Después de que el colgajo que se ha producido se pliega, se realiza una resección de material (ablación) del estroma que se ha expuesto de esta manera, de acuerdo con un perfil de ablación previamente establecido para el paciente. El perfil de ablación especifica en qué punto de la córnea qué cantidad de tejido se debe resecar. Se calcula de tal manera que, después de la ablación, la córnea tenga una forma que sea óptima para el ojo que se va a tratar y las aberraciones ópticas ya existentes del ojo se corrijan lo más ampliamente posible. Un láser de excímeros, por ejemplo, con una longitud de onda de la radiación en la región de UV, aproximadamente a 193 nm, encuentra aplicación para la ablación.

Para la implementación de la ablación, o generalmente hablando, para la implementación de un tratamiento con láser del ojo, el paciente en primer lugar tiene que estar debidamente colocado, de manera que su ojo tenga una cierta distancia de trabajo de los aparatos láser. Una interacción fotodisruptiva o ablación de la radiación láser con el tejido que se va a tratar se presenta únicamente en la región del foco del rayo. La distancia de trabajo por lo tanto debe elegirse de tal manera que el punto del ojo que se va a tratar se encuentre sustancialmente en el plano del foco del rayo (por la expresión 'plano de foco del rayo" se entiende en la presente el plano que se coloca perpendicularmente a la dirección del rayo y que pasa a través del foco del rayo). Si la cabeza de la paciente no está colocada correctamente con respecto al plano del foco del rayo, el diámetro del rayo aumenta en el punto del ojo en donde se lleva a cabo el tratamiento deseado. La irradiancia disminuye en consecuencia, es decir, se irradia menos energía por área de superficie. Esto puede dar lugar a una ablación inadecuada y a irregularidades en la resección. Por último, surge un resultado agravado de tratamiento.

Con el fin de orientar al paciente en relación con el aparato láser, se ha vuelto conocido un modo de proceder en el que dos rayos auxiliares de luz cruzados se dirigen hacia el ojo que se va a tratar desde arriba, lateralmente. Las fuentes de estos rayos auxiliares de luz, por ejemplo, diodos láser débiles, se disponen de tal manera que las reflexiones de la córnea de los rayos auxiliares de luz se combinan en un punto común en la superficie de la córnea, siempre que el ojo se coloque precisamente a la distancia de trabajo deseada del aparato láser. En el caso de una colocación incorrecta del paciente, por otro lado, dos reflexiones individuales son visibles en la córnea, una desde cada rayo de luz auxiliar. Esto es tanto cuando el paciente se encuentra demasiado cerca de los aparatos láser como cuando él/ella se encuentra demasiado lejos. En un caso, el punto de intersección de los rayos auxiliares de luz se sitúa delante de la córnea; en el otro caso, detrás de la misma. Esto demuestra que aunque la colocación correcta del paciente puede ser reconocida con dos rayos auxiliares de luz, en el caso de una colocación incorrecta no puede ser fácil discernir en qué dirección va la desviación. Esto sólo puede ser encontrado por el paciente que se va a desplazar en la forma de una prueba. Si en una dirección de desplazamiento no se lleva acabo una aproximación de las reflexiones, él/ella tiene que desplazarse en la otra dirección. Además, no se puede discernir fácilmente cuán grande es la desviación del paciente desde la posición de trabajo óptima. Aunque la separación mutua de las reflexiones en la córnea puede ser una guía preliminar en determinadas circunstancias, no permite informes cuantitativos de ningún tipo.

Las dificultades anteriores para que el médico tratante evalúe la dirección y el grado de una colocación incorrecta del paciente precisamente desde la imagen de las reflexiones en la córnea en última instancia conducen a numerosos movimientos de ajuste que han de llevarse a cabo con respeto a la camilla del paciente con el fin de descubrir la distancia de trabajo óptima para el paciente.

El objeto de la invención es simplificar la colocación precisa del paciente para la cirugía láser oftalmológica.

Con el fin de lograr este objeto, de conformidad con la invención se proporciona un aparato para cirugía láser oftalmológica, en particular refractiva, con - una fuente de rayo láser para emitir un rayo láser de tratamiento enfocado, - un dispositivo para medición interferométrica de coherencia óptica para medir la distancia de un punto predeterminado o región de un ojo que se va a tratar desde un punto de referencia que está en una relación conocida con la posición focal del rayo láser de tratamiento, y - una unidad de evaluación y control que se ha instalado para registrar, sobre la base de los datos de distancia medidos del dispositivo de medición, la coincidencia o divergencia de una ubicación deseada de la acción del rayo láser de tratamiento sobre o en el ojo y de la posición focal del rayo láser de tratamiento, y en el caso de coincidencia y/o divergencia para lograr una acción de salida predeterminada.

Los dispositivos de medición interferométricos de coherencia óptica han estado disponibles por algún tiempo para inspección sin contacto de los parámetros del ojo, por ejemplo, el grosor de la córnea o la profundidad de la cámara anterior. Dichos dispositivos de medición operan, por ejemplo, de acuerdo con el principio de la reflectometría de baja coherencia óptica (OLCR) o de acuerdo con el principio de la tomografía de coherencia óptica (OCT). Trabajan con radiación de medición de banda ancha, baja coherencia y permiten que se investiguen las estructuras del ojo (o en general del tejido biológico que se va a inspeccionar) con una resolución en la región de 1 µ?t? y más fina. En este sentido, la OLCR también es adecuada, en particular, para las mediciones de la distancia entre el ojo y el aparato para cirugía láser. Por lo tanto en la invención el dispositivo de medición preferiblemente se basa en la OLCR.

La invención enseña la integración de un dispositivo de medición del tipo anterior en un aparato para cirugía láser y la utilización del dispositivo de medición con el fin de orientar al paciente. Los datos medidos de un dispositivo de medición de OLCR u otro dispositivo de medición interferométrica permite la determinación de la dirección y el grado de una desviación de la distancia real del paciente desde la distancia de trabajo óptima, y en consecuencia hacer más simple el ajuste del paciente. El dispositivo de medición convenientemente mide la distancia del ojo desde el punto de referencia en la dirección del rayo láser de tratamiento (dirección z). El punto de referencia es un punto dado que es capaz de ser localizado de manera inequívoca en el sistema de coordenadas del aparato para cirugía láser, por ejemplo, el origen de coordenadas o un punto que es diferente del origen. El foco del rayo del rayo láser de tratamiento se fija de igual manera con respecto al sistema de coordenadas del aparato para cirugía láser. De esta manera, desde la distancia medida del ojo y la posición z de foco del rayo, la unidad de evaluación y control puede determinar la distancia z del ojo desde el plano focal. En particular, la unidad de evaluación y control puede determinar si la ubicación deseada de la acción del rayo láser de tratamiento cae en el plano focal o se desfasa en relación con el último.

El punto o región del ojo desde el cual el dispositivo de medición mide la distancia desde el punto de referencia se encuentra, por ejemplo, en la superficie de la córnea del ojo. Si el tratamiento con láser se lleva a cabo cerca de la superficie, como es el caso, por ejemplo, en el curso de la ablación dentro del alcance de LASIK, entonces la ubicación deseada de la acción, a la que tiene que ajustarse el plano focal o el plano de tratamiento del rayo láser de tratamiento, puede considerarse sustancialmente igual que el punto de medición del ojo, la distancia desde la cual se mide el punto de referencia. También puede darse el caso de que un punto situado por debajo de la superficie de la córnea se utilice por medio del punto objetivo para la medición de la distancia, por ejemplo en el caso de LASIK de femtosegundos.

Sin embargo, la invención no se restringe por ningún medio a un aparato para cirugía láser para LASIK. Es igualmente aplicable en el caso de los aparatos para cirugía láser para otros propósitos de tratamiento oftalmológico. En consecuencia, puede ser el caso de que la ubicación deseada de la acción del rayo láser de tratamiento sea una ubicación en el ojo diferente al punto desde el cual se mide la distancia desde el punto de referencia. Como se estableció, un punto en la superficie de la córnea, por ejemplo el ápice de la córnea, es adecuado, por ejemplo, para la medición de la distancia. La ubicación deseada de acción del rayo láser de tratamiento puede, por otro lado, situarse más profundamente dentro del ojo, por ejemplo en la lente. En este caso, es conveniente tener en cuenta la distancia z entre el punto de medición del ojo y la ubicación deseada de acción cuando se orienta al paciente. En el supuesto de qué se conozca esta distancia z, por ejemplo en virtud de una inspección OLCR anterior del ojo, desde la distancia medida del ojo desde el punto de referencia, desde la posición relativa conocida del foco del rayo en relación con el punto de referencia y desde la distancia z de igual manera conocida entre el punto de medición del ojo y la ubicación deseada de acción, la unidad de evaluación y control puede establecer fácilmente si o no el plano focal coincide con la ubicación deseada de acción en la dirección z.

Varias acciones de salida de la unidad de evaluación y control son concebibles si se establece una coincidencia o divergencia, de la ubicación deseada de acción con/desde el foco en la dirección z. Para la documentación y el registro de la posición relativa del plano focal (plano de tratamiento) con relación a la ubicación deseada de acción del rayo láser de tratamiento, una forma de acción de salida de la unidad de evaluación y control puede consistir en la salida de los comandos de almacenamiento o comandos de despliegue que dan lugar a un almacenamiento o despliegue de los resultados de la medición en una unidad de despliegue. Dicha documentación es particularmente conveniente cuando se llevan a cabo varias mediciones de distancia durante el tratamiento láser, por ejemplo en intervalos temporales regulares. Para esto no se puede descartar que durante la cirugía láser el paciente mueva su cabeza y de esta manera produzca una orientación incorrecta que no debería permanecer oculta del operador. Los resultados almacenados de la medición pueden, en donde se requiera, imprimirse o utilizarse de otro modo después de la operación. Un despliegue inmediato de la distancia actualmente medida en el caso concreto en una unidad de despliegue proporciona al operador una opción de verificación que le permite, cuando sea necesario, intervenir en el procedimiento de tratamiento en la forma correcta o incluso interrumpir dicho procedimiento en determinadas circunstancias.

En una modalidad de la invención se proporciona una automatización en el sentido de que la unidad de evaluación y control pueda, en respuesta al resultado de la medición de distancia, emitir un comando de control a la fuente de rayo láser para controlar la emisión del rayo láser de tratamiento. Por ejemplo, dicho comando de control puede permitir la emisión del rayo láser de tratamiento sólo con la condición de que la ubicación deseada de acción y la posición focal coincidan sustancialmente. Esto es conveniente a fin de garantizar que la cirugía láser inicie sólo cuando el paciente está correctamente orientado. Alternativamente o adicionalmente, la unidad de evaluación y control puede haber sido establecida para emitir comandos de control que provoquen una interrupción de la emisión del rayo láser de tratamiento si la medición de la distancia muestra que se desvía la ubicación deseada de acción y la posición focal. De esta manera la unidad de evaluación y control puede interrumpir automáticamente la cirugía láser si el paciente mueve su cabeza durante el tratamiento.

Desde luego, varios otros tipos de acción de salida de la unidad de evaluación y control son concebibles. Por ejemplo, la unidad de evaluación y control puede haber sido establecida para llevar a cabo la salida de un mensaje de señal óptica y/o acústica si una coincidencia o divergencia de la ubicación deseada de acción y de la posición focal se establecen dentro del alcance de la medición de distancia.

La invención se explicará además en lo siguiente sobre ia base de la figura 1 anexada. El último muestra esquemáticamente una modalidad ejemplar de un aparato para cirugía láser de acuerdo a la invención, que es adecuado, en particular pero no exclusivamente, para la implementación de la ablación en el curso de LASIK.

Representado antes que nada en la figura 1 , se encuentra un ojo humano 10 con una córnea 12 y con un margen pupilar 14.

El aparato para cirugía láser que se muestra, presenta en una manera conocida como tal, una fuente de luz de fijación (por ejemplo, LED, láser), 18 que emite un rayo (débil) de luz de fijación 18' y se ve por el paciente con el propósito de fijar el ojo.

Además, el aparato para cirugía láser incluye un láser para tratamiento 20 que emite un rayo láser de tratamiento 20' que se dirige por medio de una lente 22 hacia un par de espejos de escáner 24, 24' y se desvía en el ojo 10 por medio de un espejo def lector parcialmente transmisor 26. El rayo láser de tratamiento 20 'es un rayo láser enfocado; las ópticas de enfoque para enfocar el rayo láser de tratamiento 20' no están representadas en detalle en la figura 1. Las ópticas de enfoque adecuadas, sin embargo, son suficientemente conocidas como tales en el estado de la técnica.

El láser 20 es por ejemplo, un láser de excímeros, cuya longitud de onda de la radiación se encuentra dentro de la región de UV, por ejemplo a 193 nm. Se entenderá que, a efectos de otros tratamientos, pueden utilizarse otras longitudes de onda de tratamiento si se desea también en la región infrarroja. Por ejemplo, para el láser 20 también se puede hacer uso de un láser de femtosegundos que se irradie en la región de longitud de onda de IR o UV.

Los espejos de escáner 24, 24', por ejemplo, son accionados galvanométricamente y están controlados junto con el láser 20 por medio de una computadora C controlada por un programa de acuerdo con un perfil de tratamiento previamente calculado (es decir, un perfil de ablación o, en el caso de un tratamiento láser con incisión, un perfil de incisión). La computadora C constituye una unidad de evaluación y control en el sentido de la invención.

El aparato para cirugía láser además posee un dispositivo para rastrear los movimientos del ojo (rastreador del ojo). El rastreador del ojo incluye una cámara 30, con la que las imágenes del ojo, en términos concretos, de la pupila y el iris, se pueden registrar a través de un espejo deflector parcialmente transmisor 28 en la dirección de una flecha 32. Los datos de las imágenes de la cámara 30 entonces se evalúan en la computadora C por medio de un software de análisis de imágenes, con el fin de rastrear los movimientos del ojo que el paciente, por regla general, no puede evitar, a pesar de la fijación procurada del ojo en la luz de la fijación 18'. Los movimientos detectados del ojo son tomados en cuenta por la computadora C en el control de los espejos de escáner 24, 24', con el fin de mantener de esta manera el perfil de tratamiento orientado tan constante como sea posible en relación con un punto de referencia predeterminado del ojo, que se encuentra, por ejemplo, en la superficie de la córnea.

Integrado en el aparato para cirugía láser está, además, un dispositivo de medición del paquímetro 34 para reflectometría de baja coherencia óptica (OLCR), que incluye, en una manera conocida como tal, una fuente de radiación (por ejemplo, SLED, ASE, láser súpercontinuo), que emite un rayo de medición 34'. El rayo de medición se dirige hacia el ojo 10 a través de un espejo deflector parcialmente transmisor 42, principalmente de tal forma que choque en el ojo coaxialmente con respecto a la trayectoria del rayo del rayo láser de tratamiento de 20'. El dispositivo de medición 34 recibe radiación de medición reflejada desde el ojo 10 a través del espejo deflector 42 en la misma trayectoria en donde se emite el rayo de medición 34 'por medio del dispositivo de medición 34. Esto se ilustra por medio de una flecha de dos puntas 36.

Dentro del alcance de un tratamiento que se llevarán a cabo por medio de un aparato para cirugía láser sometido a control de la computadora C, el dispositivo de medición 34 mide por lo menos una vez, preferiblemente varias veces, la distancia del ojo 10 en la dirección de la eje del rayo de la parte del rayo láser de tratamiento 20' (dirección z) que choca con el ojo desde un punto de referencia predeterminado en el sistema de coordenadas del aparato para cirugía láser. A efectos de ilustración, el punto de referencia en la figura 1 se indica como 44. Dicho punto se encuentra en una posición z +z0, cuyo valor se conoce. Un punto en la superficie de la córnea, por ejemplo el ápice, sirve preferiblemente como punto de medición en el ojo 10.

El dispositivo de medición 34 suministra sus datos de distancia medida a la computadora C, que compara la distancia z medida entre el punto de medición del ojo y el punto de referencia 44, que se fija con respecto al sistema de coordenadas, con la distancia z entre el foco del rayo del rayo láser de tratamiento 20 'y el punto de referencia 44. La posición z del foco del rayo está predeterminada por el ajuste de las ópticas de enfoque antes mencionadas y se conoce por la computadora C. En el caso actual se asume en una forma ejemplar que el foco del rayo se fija a una posición en z = 0. Si la comparación de la distancia muestra que la parte del ojo 10 que se va a tratar se encuentra en el plano focal del rayo láser de tratamiento 20 ', la computadora C permite, por ejemplo, el láser 20, de modo que la cirugía láser puede comenzar. Sin embargo, si la comparación de distancia muestra que el ojo 10 no está colocado correctamente en la dirección z, es decir, la parte del ojo que se va a tratar no se encuentra en el plano focal, entonces la computadora C produce, por ejemplo, un despliegue de la necesidad de ajuste en un dispositivo de despliegue 50. La necesidad desplegada para el ajuste especifica al operador la dirección y grado de ajuste z necesario del paciente.

El operador puede entonces dirigirse a la posición óptima del paciente por el ajuste vertical de la camilla de un paciente en la que se encuentra acostado el paciente. A este respecto, es conveniente si el dispositivo de medición 34 lleva a cabo mediciones de distancia adicionales continuamente y la computadora C despliega en la unidad de despliegue 50 la posición z actual del ojo 10 en el caso concreto en relación con el plano focal, a fin de permitir al operador un monitoreo inmediato del éxito de sus esfuerzos de ajuste. Tan pronto como el paciente se ha colocado de tal manera que el punto deseado de tratamiento del ojo y el foco del rayo en la dirección z coinciden sustancialmente, esto puede ser comunicado adicionalmente al operador, por ejemplo por medio de un tono de señal fácilmente audible.

Por supuesto, también es posible acoplar el mecanismo de ajuste de la camilla del paciente con la computadora C de tal manera que la computadora C pueda llevar a cabo un ajuste z automático de la camilla en forma controlada por un programa, dependiendo del resultado actual de la medición en el caso dado.

Se mencionó anteriormente que la distancia entre un punto determinado en el ojo y un punto de referencia fijo en el sistema de coordenadas del aparato para cirugía láser se mide dentro del alcance de la medición de la distancia. Esto equivale a una medición de la posición z del punto determinado del ojo en el sistema de coordenadas del sistema láser, ya que cada especificación de un posición z siempre necesita un punto de referencia, principalmente el origen del sistema de coordenadas. En este sentido es posible establecer en términos simplificados que el dispositivo de medición 34 mide la posición z del punto determinado del ojo, por ejemplo, el ápice corneal, y la computadora C compara la posición z medida de este punto en el ojo con la posición z del foco del rayo. La indicación del punto de referencia en el curso de la medición de la distancia es, en este sentido, nada más que una aclaración de que cada informe de una posición de coordenadas absoluta también se interpreta siempre como una distancia desde un punto de referencia del sistema de coordenadas.

Claims (7)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para cirugía láser oftalmológica, en particular refractiva, con una fuente de rayo láser (20) para emitir un rayo láser de tratamiento enfocado (20'), un dispositivo de medición interferométrica de coherencia óptica (34) para medir la distancia de un punto predeterminado o región de un ojo (10) que se va a tratar desde un punto de referencia (44) que está en una relación conocida con la posición focal del rayo láser de tratamiento, y una unidad de evaluación y control (C), que ha sido establecida para registrar, sobre la base de los datos de distancia medida del dispositivo de medición, la coincidencia o divergencia de una ubicación deseada de acción del rayo láser de tratamiento sobre o en el ojo y de la posición focal del rayo láser de tratamiento y en el caso de coincidencia y/o de divergencia para lograr una acción de salida predeterminada.

2.- aparato de conformidad con la reivindicación caracterizado además porque el dispositivo de medición (34) se ha establecido para medir la distancia de un punto sobre o por debajo de la superficie de la córnea del ojo (10) que se va a tratar desde el punto de referencia (44).

3.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque la unidad de evaluación y control (C) se ha establecido para almacenar y/o para desplegar en una unidad de despliegue (50) los resultados de las mediciones de distancia que se llevaron a cabo durante el tratamiento láser del ojo.

4. - El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicha unidad de evaluación y control (C) se ha establecido para permitir la emisión del rayo láser de tratamiento (20') dependiendo del hecho de que la ubicación deseada de acción y la posición focal coincidan sustancialmente.

5. - El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la unidad de evaluación y control (C) se ha establecido para interrumpir la emisión del rayo láser de tratamiento (20') dependiendo del hecho de que la ubicación deseada de acción y la posición focal se desvíen.

6. - El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de medición (34) mide la distancia por reflectometría óptica de baja coherencia.

7. - El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la fuente de rayo láser (20) es un láser de excímeros que se irradia en la región de longitud de onda de UV o un láser de femtosegundos que se irradia en la región de longitud de onda de IR o UV.