TW201002297A - Apparatus for ophthalmological, in particular refractive, laser surgery - Google Patents

Description

201002297 六、發明說明： 本發明係關於用於眼科 備0 特別是屈光）雷射手術的設 =涉及人眼之手術中，存在許多治療方法 法中將雷射輕射導引至眼睛上在該專方 與眼睛之相互作用之結果而獲得於=之雷射輻射 光雷射手術之狀況下，治療之目=之治療目的。在屈 _ 、 的為藉由雷射輻射改變由 眼睛構成之光學系統之成像性 ^ ^ ^ ^ 貝由於育先角膜對於人眼 射手術包括對角膜之治療。㈣有眼睛之屈光雷 '、 稭由有目標地引入切口及/或藉 :有目標地截除物質，在此等過程中引起角膜之形狀改 邊，因此其亦稱為整形。 用於改變角膜之屈光性質的對角膜之整形之已知實例 為LASIK(雷射原位角膜成型術）。在LASIK之狀況下，從 角膜中切出在專家圈中-般稱為瓣（flap)之表層覆蓋圓盤 (superficial C0Ver disc )。瓣在鉸接區中其邊緣之一部分上 仍連接至位於旁邊之角膜組織，I得其可摺疊至—邊且隨 後谷易地再人摺豎回。為了產生該瓣之目的，在先前實踐 中特別應用兩種方法，一方面為藉由全自動微角膜層狀 切割儀之機械方法’且另一方面為雷射技術方法，其中經 由飛秒雷射輻射（亦即，脈衝持續時間在fs範圍内之脈衝 201002297 雷射輻射），將平面型深度切口引 主角臈中，除了鉸接區 之外該切口被導出角膜表面。在將已產生之瓣摺叠起來之 後，根據先前對於病人確定之切除輪廊而實現自以此方式 已暴露之基質（stroma )之物暫并κ/ν ,丄 —> J之物質截除（切除）。切除輪廓指 疋在角膜之哪一點要截除多少組織。以在切除之後角膜具 有對於正接受治療之眼睛為最佳的形狀且眼睛之先前存在 之光學像差被儘可能廣泛地校正 •/乃A ut算S亥切除輪廓。 舉例而言，具有在UV區域中之輕射波長（大致193奈米） 之準分子雷射可應用於切除。 為了實施切除，或-般而言，為了實施對眼睛之雷射 治療，病人首先必須被合適地定位，使得其眼睛與雷射設 翁相距肖疋工作距離。雷射轄射與正接受治療之組織的 光崩裂或切除相互作用僅在射束焦點之區域中發生。因此 應以使得待治療之眼睛之點實質位於射束焦點之平面中的 方式選擇工作距離（此處藉由表述「射束焦點之平面」，平 面意謂垂直於射束方向定位且經過射束焦點的平面）。若病 頭未相對於射束焦點之平面正確地定位，則在所希治 寺發生之眼睛之點處’射束直徑增加。照射度相應地減 ^亦即，每表面積輻射較少能量。此可引起不足夠的切 除及戴除之不規則性。最終出現惡化的治療結果。 為了相對於雷射設備定向病人，—種實施方式已為已 知的，1 Φ 白 L + ,,,, ' /、目上方側向地將兩個相交輔助光束導引至待治 療之眼目月。此等輔助光束之源（例如，弱雷射二極體）經 配置U使得若眼睛精確地定位於距雷射設備之所希工作距 201002297 離處，則辅助光束之角膜反射在角膜之表面上之共同點處 組合。另一方面，在病人錯誤定位之狀況下，在角膜上可 見兩個個別反射，其每一者來自每一輔助光束。當病人離 雷射設備太近及當其離得太遠時此均成立。在一狀況下， 辅助光束之相交點位於角膜之前面；在另一狀況下，位於 其後面。此展示儘管可藉由兩個辅助光束識別病人之正確 定位，但在錯誤定位之狀況下，不能容易地辨別偏差在哪 個方向上。此僅可藉由測試之方式將病人移位而發現。若 在一移位方向上不發生反射之接近，則必須在另一方向上 將其移位。此外’不能容易地辨別病人與最佳工作位置之 偏差有多大。#管在特定情形下角膜上之反射之相互間隔 可大略操縱，但其不容許獲得任一類型之定量陳述。 對於治療醫師而言，自角膜上之反射之影像精確地評 W人之錯誤定位之方向及範圍上的上述困難最終造成多 次調整移m須相對於病人之躺椅執行以便發現用於 病人之最佳工作距離。 、 位 本發明之 目標在於簡化眼科雷射手術的病人之精確定 為了達成此目帛’根據本發明，提供用於眼 是屈光）雷射手術的設備，其具冑 特別 雷射束源，其用於發射一聚焦治療雷射束， -光學同調干涉量測裝置，其用於量測—待治療之眼 201002297 之一預定點或區域與一參考點之距離，該參考點與該治療 雷射束之焦點位置具有一已知關係，及 一評估及控制單元，其已經設立以基於該量測裝置之 所量測距離資料來記錄該眼上或該眼中該治療雷射束之一 所希動作位置與該治療雷射束之該焦點位置之重合或信 離，且在重合及/或偏離之狀況下引起一預定輸出動作。 一段時間以來，光學同調干涉量測裝置已可用於眼醇 參數（例如，角骐之厚度或前房之深度）之非接觸測量。 此等量測裝置例如根據光學低同調反射量測術（〇LCR )戈 原理或根據光學同調斷層攝影術（OCT )之原理操作。該負 量測裝置以低同調寬帶量測輻射工作，且允許以在i微^ t更精細之區域中之解析度測量眼睛之結構（或一般待淺 置之生物組織之結構）。在此環境下，OLCR亦特別適合月 於量：眼睛與雷射手術設備之間的距離。因此，在本發日) 中’量測裝置係較佳地為基於OLCR。 本發明教示將上述類型之量測裝置整合至雷射手術> 備中及將量測裝置利用於定向病人之目的。〇咖量測裝; ::::涉量測裝置之所量測資料允許判定病人之實⑸ 之作距離之偏差的方向及範圍，且因此使對幻 / 容易。量測裝置權宜地量測在治療雷射束之; 定!H向）上眼睛與參考點之距離。參考點為明確地能多

:::::手術設備之座標系中之給W 系w在.樣相對於雷射手術設備之座* 又…、雷射束之射束焦點。以此方式，自所量測眼^ 8 201002297 =及射束_之2位置，料及控制單元可確定眼睛與焦 平面之Z距離。特別地，評估及控制單元可確定治療雷射束 之所希動作位署a Μ 曰 罝疋洛在焦平面上還是相對於焦平面偏移。 。、里測裝置量測與參考點之距離所開始於的眼睛之點或 位於（例如）眼睛之角膜表面上。若雷射治療要接近 该表面發生，4 r α (列如）在LASIK之範疇内之切除過程中 面、，男J對於必須調整的治療雷射束之焦平面或治療平 丄可將所希動作方位視為實質與眼睛之量測點立 正在量測其盥夂去# + 八 .f^ ^ >考^之距離。亦可能將位於角膜表面下方 狀況下:距離里測之目標點利用，例如，在飛秒LASIK之 P =本發明決不限於用於咖之雷射手術設備。 狀：Ϊ :、用於用於其他眼科治療目的之雷射手術設備的 治療雷射束之所希動作位置可能為眼睛中 角臈表面上之一點㈤考點距離的點的位置。如所陳述， 離量測。另—方面，h角膜頂點）適用於（例如）距 内之更、罙卢例如/ 射束之所希動作位置可位於眼 4慮=::在晶狀體上。在此狀況下，在定向病人 〒愿眼晴之里測點與所希 的。在假設已知此2距離之情 置：間的z距離為便利 前OLCR測量），自眼睛與參考點':依據對眼睛之先 點相對於參考點之已知相對 “距離，自射束焦 量測點與評估及控制單元’及自同樣已知之眼睛之 容易地確定在z方向上焦曰動作位置之間的z距離，可 面疋否與所希動作位置重合。 201002297 右確疋在Z方向上所希動作位置與焦點 離，則評估及# I,丨I — 、" 重D及/或偏 隹平而 制早兀之各種輸出動作為可理解的。為了 '、、、 治療平面）相對於治療雷射束之所希動作位罢 相對位置之文侏總生I B 厅布動作位置的 文件編制及記載，評估及控制 之輸出動作可在於於屮3 種开>式 顯示的儲存命令或顯 飞在顯不早兀上 規則時間間隔處）執W工 冑期間（例如， 別便利的。因為不二 離量測時，此文件編制為特 J因為不能排除在雷射年俶也„ — 部，且以此方式引起 U間病人移動其頭 丨起應由把行手術者知 儲存之量測社果可y β 晛的錯誤疋向。所 用。在顯示單=:時列印出來或在手術之後另外使 施行手術者提供一檢杳trr例的當前所量測距離向 時以校正方式介入治療=其可允許施行手術者在需要 程序。 、 或甚至在特定情形下中斷該 制上發明之一實施例中，提供自動化，以便評估及， 制早兀可回應於距離蕃、I ^怙及控 束源，以控制治療雷射==將：控制命令輸出至雷射 可僅在所希動作位置與 舉例而言’此控制命令 療雷射束之發射。此對 買重口之㈣下允許治 向時才開始為便利的。或^雷射手術僅在病人正確地定 設立以在距離量測展 ^外’評估及控制單元可經 況下發射引起治療雷射 4乍位置與焦點位置偏離的情 式，若病人在、Λ ^ '之發射中斷的控制命令。以此方 式右病人在治療期間移 動地令斷雷射手術。 其碩，則評估及控制單元可自 10 201002297 當然’§平估及控制單元之各種其他類型之輸出動， 可想像到的。舉例而言，評估及控制單元可經設作為 卫'以在福| 定所希動作位置與焦點位置之重合或偏離（在距離量 '、貝， 範疇内）的情況下引起光學及/或聲學信號訊息之輪=洌之 的人眼1 0。 所展示之雷射手術設借以本身已知之方式展現固 之源（例如，LED、雷射）18，其發射固定光之 2 18,且為了固定眼睛之目的由病人看見。 射束 此外’雷射手術設傷包括治療雷射2〇， =由透鏡U導引至-對掃描鏡24、24，且經由部 偏轉_轉至眼睛,。上的治療雷射束2。，。治療雷= ^聚焦田射束，在該圖式中未以任何細節表現用聚 治療雷射束20'之聚隹^ 、歎焦 件本身在此技術現狀中為充分已知的。 “、、先予益 雷射20 (例如、i、，隹1 1 區_ ^ ) 4準分子雷射，其輻射波長位於Uv 需要睹玎枯 不未。將理解，為了其他治療目的，在 …㈣其m皮長，亦可在紅外線 ^ ’關於雷射2。，亦可使用在UVd1 = f例 的飛秒雷射。 及1長&域中輻射 掃描鏡24、24· f々丨丄、 2〇-起由程…，）’經電流測定地致動，且與雷射 J二1的電腦C根據先前計算之治療輪廊（亦 201002297 二切：輪廊或在截除雷射治療之狀況 控制。電腦c構成本發 甄除輪廓）來 雷射手術設備此:卜義中的評估及控制單元。 二追縱器）。眼睛追縱器包括相機3〇，可經 ^置（眼 鏡28使用相機3〇在 刀透射偏轉 驴而+ 2之方向上記錄眼睛之影後〆 "I ’里孔之影像及虹骐之影像)。接著在電腦二具 Μ分析軟體來評估相機30之影像資料，：C中藉由 移動（儘管嘗試將眼睛固^至固定光18.上=眼晴之 不能避免該等眼睛移動）。電腦c在掃描鏡一病二通常仍 上考慮所軸之眼睛移動，以便以此方式伴持:控制 :對於眼睛之預定參考點你可能值定地定向 點位於（例如）角膜表面上。 该預疋夢考 另外，用於光學低同調反射量 量測裝置34係整合(QLCR)之測厚計 34以本身已…射手“備中，該測厚計量測裝置 如，SLED /SE 發射量測射束34,的賴射源（例 將量測射束導引、超連MW。經由部分透射偏轉鏡42 療雷射jo 4 Μ ’ ^使得量鄉射束相對於治 '、田. 之射束路控同轴地照射在眼睛上。量測裝置3 經由偏轉鏡42在與詈 里幻衷直Μ 同的政… 量测射束34,的路徑相 說=路住上接收自眼睛1G反射之量㈣射。此由雙箭頭％ 在=受電腦C控制的雷射手術設備執行之治療的範 在里測裝置34量測至少一次’優選地若干次，在照射 在眼睛上之治療雷射束2G，之部分之射束抽之方向（Z方向） 12 201002297 上眼睛ίο與雷射手術設備之成庐佥 、 仉又爾之座軚系中之預定參考點的距 離。為說明之目的’在圖式中夂老 _ 叭甲翏考點指不於44處。該點位 於z位置+z〇處，其值為已知 J 月膜录面上之點（例如， 頂點）較佳地充當眼睛10上之量測點。

量測裝置34將其量測之距離資料供應至電腦c，電腦 c將眼睛之量測點與相對於座標系固定之參考點之間的 所量測之z距離與雷射治療射束2〇，之射束焦點與參考點料 之間的“巨離比較。射束焦點之z位置係由前述之聚焦光學 器件之設定來預定的’且為電腦c已知的。在該狀況下， 以例示性方式假設將射束焦點設定於z=〇的位置。若距離 比較顯示了待治療之眼睛1〇部分位於治療雷射束之焦 平面中，則電腦C致能（例如）雷射2〇使得雷射手術可開 始。然而’若距離比較顯示了眼睛1〇未在z方向上正確地 疋位亦即，待治療之眼睛部分未位於焦平面中，則電腦c 引起（例如）在顯示裝置5 〇上顯示調整之需要。所顯示之 調整之需要向施行手術者指定對病人之必要z調整的方向 及範圍。施行手術者可接著藉由垂直調整病人所躺之病人 躺％而朝著最佳病人位置移動病人。在此環境中，便利的 疋i測裝置3 4連續地執行進一步距離量測，且電腦c在 ·'、’頁示單元5 0上顯示在給定病例中眼睛丨〇相對於焦平面之 田别z位置’以便使得施行手術者能夠立即監視其調整成果 成力 旦已定位病人使得在z方向上眼睛之所希治療點 與射束焦點實質重合’此情況就可另外地（例如）經由容 易聽到之信號音傳達至施行手術者。 13 201002297 當然，亦可能將病人之躺椅之調整機構與電腦c耦入 以取決於給定病例中的當前量測結果，使得電腦c可以程 式控制方式執行躺椅之自動化z調整。 上文提及在距離量測之範疇内量測在雷射手術設備之 座標系中給定眼睛點與固定參考點之間的距離。此等價於 量測在雷射系統之座標系中給定眼睛點之z位置，此係由於 z位置之每一指明總是需要—參考點（亦即，座標系之原 點）。就此範疇而言，可能簡化地陳述量測裝置34量測給 定眼睛點（例如，角膜頂點）之z位置，且電腦c比較此 眼睛點之所量測z位置與射束焦點之z位置。就此範疇而 s，在距離量測之過程中參考點之指示只不過是澄清：絕 對座標位置之每一陳述亦總是被解釋為與座標系之參考點 之距離。 上文基於隨附單—圖式進一步闡明本發明。隨附單一 圖式不意性地展示根據本發明之雷射手術設備之例示性實 施例，其特別但不排它地適用於實施LASIK過程中的切除。 14

Claims (1)

1. 201002297 七、申請專利範圍： 有： K—種用於眼科，特別是屈光，雷射手術的設備，其具 雷射束源（2〇 )，其用於發射一聚焦治療雷射束（20')’ -光學同調干涉量測裝置（34)，其用於量測一待治療 ，眼（1G)之—預定點或區域與—參考點（44)之距離， »亥多考點（44 )與該治療雷射束之焦點位置具有—已知關 係，及 :評估及控制單元（〇’其經設立，其基於該量測裝 置的该經量測距離資料’以記錄在該在眼睛上或該眼睛中 〆口療田射束之所希動作位置與該治療雷射束的該焦點位 重5或偏離，且在重合及/或偏離之狀況下引起一預定 輸出動作。 2. 如申請專利範圍第1項之設備， 其特徵在於該量測裝置（34)經設立，以量測該待治 療之眼（10) #角膜表面上或角膜表面下之一點與該參考 點（44 )之距離。 3. 如申請專利範圍第1或2項之設備， 特徵在於該評估及控制單元（C )經設立，以儲存在 °亥眼目月的该雷射治療期間執行之距離量測的結果及/或在一 .’、負示單元（5 0 )上顯示在該眼睛的該雷射治療期間執行之 距離量測的該等結果。 4. 如前述申請專利範圍中任一項之設備， 其特徵在於該評估及控制單元（C )經設立，以取決於 15 201002297 該所希動作位置與該焦點位置大致重合之事實而允許該治 療雷射束（20，）之該發射。 ’如4述申清專利範圍中任一項之設備， ^其特徵在於該評估及控制單元（C )經設立，以取決於 希動作位置與該焦點位置偏離之事實而十斷該治療雷 射束（20，）之該發射。 ” •如則述申請專利範圍中任一項之設備， :特徵在於該量測農置（34)藉由光學低同調反射遷 叫術量測該距離。 7·如前述申請專利範圍中任一項之設備， ::徵在於該雷射束源(2。)為在旧波長區域中輻射 刀子雷射或在UV或戊波長區域中輻射之飛秒雷射。 八、圖式： (如次頁） 16