本發(fā)明涉及治療眼部疾病的醫(yī)療設(shè)備，特別是一種用于治療角膜組織疾病的裝置。

背景技術(shù)：

圓錐角膜是一種以角膜擴張、中央變薄向前突出，呈圓錐形為特征的一種眼科疾病?？梢允菃蝹?cè)也可以雙側(cè)，通常青春期是高發(fā)病階段，在30歲到40歲間一般會停止發(fā)展。其發(fā)病率在0.05％左右。它會給造成患者的屈光不正，嚴(yán)重者視力損壞。自上世紀(jì)90年代，通過紫外光照射感光劑如核黃素，可以促使組織交聯(lián)這項技術(shù)被應(yīng)用到圓錐角膜的治療當(dāng)中，極大的改進了治療這項疾病的效果。

但是傳統(tǒng)的治療儀器和治療方法都不能系統(tǒng)全面的細(xì)化這個治療過程，主要存在以下幾個問題：

1、對于激光的控制過于單一，長時間無變化的照射不能達到交聯(lián)的預(yù)期效果。

2、激光的光源選擇過于單一，不能將其它可見光引入治療，以減少治療當(dāng)中對患者和醫(yī)生的傷害。

3、對于角膜厚度小于400μm無法直接進行治療，直接照射會對眼組織造成傷害。

4、對于藥物的導(dǎo)入方面，采用傳統(tǒng)的注射器滴入的方式，對藥物的吸收效果不是很好,缺少對周圍環(huán)境氧濃度,溫度等控制。

5、對于角膜治療狀況不能有一個簡單可行的實時觀測手段。

6、建立的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)不夠完備，缺少在治療過程中針對不同患者設(shè)計實施個性化的治療方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于治療角膜組織疾病的裝置，大大地提高治療的效果和治療的效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于治療角膜組織疾病的裝置，包括：

中央處理器；

激光器組，包括紫外光激光器和綠光激光器，兩者并行設(shè)置成雙光源系統(tǒng)，工作時所述中央處理器先控制開啟所述綠光激光器，當(dāng)測量的力學(xué)參數(shù)不發(fā)生變化時再控制開啟所述紫外光激光器繼續(xù)照射；

可調(diào)光學(xué)元件組，用于將激光器組的光源按照設(shè)定的光圖案送到術(shù)眼表面且可由所述中央處理器控制，對激光的照射進行調(diào)節(jié)，以使照射表面上達到交聯(lián)反應(yīng)的預(yù)期效果；

封閉腔室，內(nèi)部設(shè)有用于吸附眼組織周圍皮膚以固定術(shù)眼的吸環(huán)；

氧氣供給裝置，用于向所述封閉腔室內(nèi)輸送氧氣，為交聯(lián)反應(yīng)供氧；

溶液滴入吸收裝置，用于向術(shù)眼表面導(dǎo)入含有光敏劑的藥物，光敏劑采用核黃素與虎紅按比例混合的組分，以在紫外光和綠光照射下在氧氣中產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)；

測量系統(tǒng)，用于對角膜治療狀況進行實時觀測，并將觀測結(jié)果傳送到所述中央處理器進行處理。

進一步地：

包括真空裝置，用于對所述封閉腔室進行預(yù)抽真空處理，使所述封閉腔室內(nèi)的吸環(huán)吸附眼組織周圍的皮膚，同時也促使所述封閉腔室內(nèi)的空氣排出以提高所述封閉腔室內(nèi)的氧氣所占的比例。

所述綠光激光器發(fā)出的綠光的波長在532±10nm范圍內(nèi)，照射表面的能量密度范圍為0-0.50W/cm²,照射表面的光圈直徑在1-1.5cm，與照射表面的距離為8-15mm；所述紫外光激光器發(fā)出的紫外光波長在365±10nm范圍內(nèi)，照射表面的能量密度范圍為0-100mW/cm²，照射表面光圈直徑在7-13mm，與照射表面的距離8-15mm，優(yōu)選地，所述紫外光激光器運行時間達到預(yù)定時間自動斷電，更優(yōu)選10min時自動斷電。

所述可調(diào)光學(xué)元件組中對應(yīng)紫外光激光器和綠光激光器分別包括可通過驅(qū)動器調(diào)節(jié)的第一光學(xué)元件、第二光學(xué)元件、激光調(diào)幅器、第一分光板、第二分光板、反射板、第三分光板，所述第一光學(xué)元件、所述第二光學(xué)元件、所述反射板、所述第三分光板、所述激光調(diào)幅器由驅(qū)動器控制可在光路上平移和轉(zhuǎn)動；所述紫外激光器出來的光經(jīng)過所述第一光學(xué)元件、所述第二光學(xué)元件，以便形成能量密度及直徑大小適合的光圈；經(jīng)過所述第一光學(xué)元件、所述第二光學(xué)元件的光一部分由所述第一分光板反射，另一部分經(jīng)過所述第一分光板后，部分由所述第二分光板反射到所述反射鏡，經(jīng)所述反射鏡反射再通過所述第三分光板反射，最后與經(jīng)過所述第一分光板反射的光匯合于主光路，兩路光相互疊加，當(dāng)兩路光的相位相差某個固定數(shù)值的整數(shù)倍時在照射表面形成條狀干涉條紋，通過調(diào)節(jié)所述第一分光板、所述第二分光板、所述反射板、所述第三分光板的移動和轉(zhuǎn)動，所形成的條狀干涉條紋可以在照射區(qū)域移動；所述激光調(diào)幅器用于調(diào)控照射表面的能量使照射表面的能量密度在治療所要求的范圍內(nèi)。

所述可調(diào)光學(xué)元件組還包括安置在所述第一光學(xué)元件和所述第二光學(xué)元件所在的光路上的達曼光柵元件，以在照射表面形成激光點陣圖案，或者采用在照射表面產(chǎn)生環(huán)形圖案的光學(xué)衍射器件。

所述測量系統(tǒng)包括壓力傳感器和氧原子探測器，所述壓力傳感器和所述氧原子探測器用于將所述封閉腔室內(nèi)的壓力值和氧原子濃度的數(shù)值傳送給中央處理器，所述中央處理器通過控制電磁閥來調(diào)節(jié)所述氧氣供給裝置的氧氣輸出量。

所述溶液滴入吸收裝置包括離子導(dǎo)入裝置、光敏劑注入裝置、紅外線加熱器和超聲藥物導(dǎo)入儀；所述離子導(dǎo)入裝置包括貼附在眼球表面的網(wǎng)狀或者螺旋狀的離子導(dǎo)入電極片；所述光敏劑注入裝置包括將液體超聲霧化噴射到角膜上的霧化噴頭，優(yōu)選地，所述光敏劑注入裝置內(nèi)設(shè)用于加熱光敏劑的加熱棒或者電阻絲，更優(yōu)選將溫度控制在35℃—40℃；所述超聲藥物導(dǎo)入儀對光敏劑施加超聲波作用以增加眼睛對光敏劑的吸收；所述紅外線照射器在治療過程中照射角膜，以形成角膜表面的溫度場。

所述測量系統(tǒng)包括光學(xué)測量器、超聲波測量儀、電荷耦合元件、溫度傳感器；所述光學(xué)測量器檢測從照射表面反射回來的光，以便中央處理器根據(jù)檢測光信號處理計算出裝置到角膜表面的距離和角度以及角膜厚度，優(yōu)選地，所述光學(xué)測量器配有獨立的照射單元以便獨立地測量角膜的厚度；所述超聲波測量儀向照射表面發(fā)出超聲波，接收返回的超聲信號并傳送到所述中央處理器，以計算出角膜表面區(qū)域性彈性模量等參數(shù)的變化；所述電荷耦合元件檢測光路上的光信號并處理轉(zhuǎn)化為電信號傳送到所述中央處理器，以計算出光照的強度；所述溫度傳感器檢測角膜表面溫度并傳送到中央處理器。

所述測量系統(tǒng)包括視覺追蹤測量儀，所述視覺追蹤測量儀觀測非術(shù)眼，對非術(shù)眼表面進行角膜中心的捕捉，所述中央處理器根據(jù)所述視覺追蹤測量儀的觀測情況調(diào)節(jié)所述可調(diào)光學(xué)元件組以控制治療光路對于術(shù)眼的照射角度和距離。

還包括貼附在角膜表面的具有生物相容性的增厚膜，所述增厚膜為天然膜優(yōu)選羊膜，或人工生物薄膜優(yōu)選靜電紡絲生物薄膜，藥物、光、氧氣可以透過所述增厚膜到達所需要治療的表面。

所述增厚膜的內(nèi)表面安放有透光的微型傳感器，用于測量包括眼睛表面的壓力、光敏劑濃度、氧濃度、角膜力學(xué)性能中的一種或多種參數(shù)，并傳送到中央處理器，優(yōu)選地，所述增厚膜的內(nèi)表面還安裝有微型無線電路，通過無線傳輸將數(shù)據(jù)傳送到中央處理器。

本發(fā)明的有益效果有：

本發(fā)明實施例中，通過激光器組將紫外光和綠光照射滲入光敏劑的角膜表面，產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，以增強角膜的力學(xué)性能。本發(fā)明將光源和光的照射方式進行了改進，將單一光源更換為紫外光和綠光，優(yōu)選采擁光柵式的點陣式的照射方式。將氧氣作為保護氣，以增強化學(xué)交聯(lián)的氧氣的濃度。并采用藥物噴射和超聲波導(dǎo)入藥物的方法。對于角膜厚度不在直接治療范圍內(nèi)的情況，優(yōu)選利用增厚膜以輔助治療，優(yōu)選將微型傳感器貼附在增厚膜上用以測量角膜力學(xué)性能等參數(shù)的變化。本發(fā)明實施例可對角膜進行精確的、個性化的、可調(diào)整的治療。實施例的裝置能夠大大地提高治療角膜組織疾病的效果和治療的效率。

本發(fā)明具體實施例的優(yōu)點體現(xiàn)在：

1.采用雙光源系統(tǒng)，綠光(如532nm波長)與紫外光(如365nm波長)聯(lián)合進行交聯(lián)，其中綠光對眼睛的損傷小，可以適當(dāng)減少紫外光的照射時間，以減少紫外光對患者和醫(yī)生的傷害。

2.引入了點陣激光，圖形激光、光柵可變的照射方法，可以根據(jù)需要照射的部位調(diào)整激光的形狀，優(yōu)化交聯(lián)反應(yīng)。

3.使用了氧氣作為保護氣并提供真空裝置輔助調(diào)整濃度。

4.采用超聲波導(dǎo)入藥物，提高藥物的滲透量。

5.治療過程中采用紅外線的照射對治療表面加熱，同時用電加熱棒或者電阻絲對需要注入的藥物進行加熱，加速治療的進行。

6.對于角膜病患者尤其是厚度小于400μm的患者采用一種生物相容性良好的生物膜貼合在眼球表面輔助治療，而且其內(nèi)部有微型傳感器可以將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器中進行直接的數(shù)據(jù)傳送。

7.治療的光敏劑采用核黃素與虎紅按比例混合的藥物，溶液可以在不同光下進行交聯(lián)反應(yīng)。

8.采用紅外線對治療表面進行加熱，控制治療表面的溫度場。

9.可采用大數(shù)據(jù)的對比分析策略，對通過該方法治療的患者數(shù)據(jù)進行類比，模擬出相應(yīng)治療策略，進行治療，在治療過程中，不斷的生成對比數(shù)據(jù)，在安全允許的范圍內(nèi)，對治療的劑量進行調(diào)整。且數(shù)據(jù)庫可不斷更新，患者治療檔案內(nèi)的詳細(xì)信息將會傳送到總服務(wù)器內(nèi)進行分析，使后續(xù)治療的信息更加全面。

本發(fā)明實施例對比現(xiàn)有技術(shù)具有以下明顯優(yōu)勢：

1.采用雙光源系統(tǒng)相結(jié)合的方式，增加綠光可以增強治療效果，并且可以相應(yīng)的減少紫外光的照射時間，減少對患者和醫(yī)生傷害，降低治療風(fēng)險。

2.點陣激光、圖形激光、光柵可變的照射方式可以有效的順應(yīng)交聯(lián)的周期變化，使化學(xué)反應(yīng)各反應(yīng)物濃度發(fā)生反應(yīng)的時間恰巧在最佳時刻。

3.氧氣作為反應(yīng)物的量可以通過加入純氧氣進行調(diào)節(jié)，同時采用了一個小型的抽真空器對封閉腔室進行預(yù)抽真空處理，使封閉腔室的吸環(huán)吸附在眼組織周圍的皮膚上，同時可以將腔室內(nèi)的空氣排出，提高腔室內(nèi)氧氣所占的比例，氧氣在紫外光的照射下形成活性氧原子，加速化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的進行。

4.超聲波促使藥物滲入角膜，快速達到患處。

5.對患處用中紅外光進行加熱，這種激光對眼睛相對安全，可以提高治療部位的溫度，加速治療的反應(yīng)進行。

6.對于角膜病患者尤其是角膜厚度小于400μm的患者采用一種生物相容性良好的的生物膜貼合在眼球表面，有效的控制紫外光對眼部其它組織的傷害。生物膜可以是天然的羊膜，也可以是定制厚度的人工靜電紡絲生物薄膜。其表面的傳感器可以將多種參數(shù)傳送到中央處理器，形成直接的數(shù)據(jù)傳送。

7.封閉腔室內(nèi)的壓力可以通過電磁閥控制氧氣的供給量進行調(diào)節(jié)，當(dāng)需要測量一些角膜的力學(xué)參數(shù)時，腔室內(nèi)的壓力會發(fā)生變化，通過得到超聲波對眼組織的反饋信號，計算出角膜的彈性模量等參數(shù)。

8.采用了紅外線對治療表面進行溫度場控制，加速交聯(lián)反應(yīng)的進行。

9.患者治療前的原始數(shù)據(jù)，治療過程中的實時測量數(shù)據(jù)和醫(yī)院的相關(guān)數(shù)據(jù)是一個不斷更新的數(shù)據(jù)庫，角膜的厚度、角膜的力學(xué)性能、紫外線的照射量、核黃素使用量等數(shù)據(jù)構(gòu)成了一個多維度的動態(tài)治療算法，用以根據(jù)治療階段自動調(diào)節(jié)給藥量及光照強度，這可以是在醫(yī)生的控制下完成，提供一種基于實際數(shù)據(jù)的治療方案供醫(yī)生選擇。這個安全性的控制會根據(jù)大數(shù)據(jù)的臨床案例，建立完善醫(yī)療數(shù)據(jù)庫，以最安全的數(shù)據(jù)乘以相關(guān)系數(shù)獲得治療的最合理途徑。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例適用于治療角膜組織疾病的裝置的系統(tǒng)圖。

圖2為本發(fā)明實施例適用于個性化治療角膜組織的交聯(lián)裝置光照系統(tǒng)的變化結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明實施例校準(zhǔn)照射系統(tǒng)的變化結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明實施例角膜加熱裝置的變化結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明實施例雙光源激光治療的示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例激光照射形成光柵的示意圖。

圖7為本發(fā)明實施例激光形成點陣的示意圖。

圖8為本發(fā)明實施例用超聲波作用藥物的示意圖。

圖9為本發(fā)明實施例通過電壓差離子導(dǎo)入的示意圖。

圖10為本發(fā)明實施例在氣體壓力下通過超聲測量角膜力學(xué)性能的示意圖。

圖11為本發(fā)明實施例角膜增厚膜與微型傳感器結(jié)合的示意圖。

圖12為本發(fā)明實施例計算機個性化治療的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

0-眼睛(術(shù)眼)、0’-非術(shù)眼、1-中央處理器、2-封閉腔室、3-光學(xué)測量器、4-操作平臺、5-紫外光激光器、6-真空裝置、7-超聲波測量儀、8-離子導(dǎo)入裝置、9-氧氣存儲罐、10-電荷耦合元件、11-第一光學(xué)元件、12-第二光學(xué)元件、13-激光調(diào)幅器、14-第一分光板、15-第二分光板、16-反射板、17-第三分光板、18-溫度傳感器、19-壓力傳感器、20-氧原子探測器、21-光敏劑注入裝置、22-生理鹽水沖洗裝置、23-達曼光柵元件、24-驅(qū)動器、25-視覺追蹤測量儀、26-紅外線照射器、27-離子導(dǎo)入電極片、28-增厚膜、29-微型傳感器、30-綠光激光器、31-超聲導(dǎo)入藥物儀、41-照射光、42-條狀干涉條紋、43-激光點陣圖案、44-超聲波信號、45-氧氣。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的實施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

參閱圖1至圖10，在一種實施例中，一種用于治療眼睛0的角膜組織疾病的裝置，適用于個性化治療角膜組織疾病，該裝置主要包括：激光器組、可調(diào)光學(xué)元件組、中央處理器1、封閉腔室2、氧氣供給裝置、溶液滴入吸收裝置，測量系統(tǒng)、真空裝置6等。該裝置可通過特定的閉環(huán)控制系統(tǒng)，測定角膜的實時參數(shù)，以針對不同階段、不同性質(zhì)的角膜，施以不同的光敏劑劑量、光照種類、光照強度等，以達到預(yù)期的交聯(lián)目的。

激光器組優(yōu)選包括紫外光激光器5和綠光激光器30，可通過驅(qū)動器24調(diào)節(jié)的可調(diào)光學(xué)元件組中對應(yīng)紫外光激光器和綠光激光器分別包括第一光學(xué)元件11、第二光學(xué)元件12、激光調(diào)幅器13、第一分光板14、第二分光板15、反射板16、第三分光板17，氧氣供給裝置包括氧氣存儲罐9，溶液滴入吸收裝置包括離子導(dǎo)入裝置8、光敏劑注入裝置21、生理鹽水沖洗裝置22、紅外線加熱器26、增厚膜28、超聲藥物導(dǎo)入儀31，測量系統(tǒng)包括光學(xué)測量器3、超聲波測量儀7、電荷耦合元件10、溫度傳感器18、壓力傳感器19、氧原子探測器20、視覺追蹤測量儀25、微型傳感器29。真空裝置6、封閉腔室2。在一個實施例中，紫外光激光器和綠光激光器的光路共用一個激光調(diào)幅器。

紫外光激光器5發(fā)出的紫外光波長在365±10nm范圍內(nèi)，照射表面的能量密度范圍為0-100mW/cm²，照射表面光圈直徑在7-13mm，與照射表面的距離8-15mm。其擁有獨立電源，內(nèi)部擁有獨立的計數(shù)器，運行時間超過10min自動斷電。

綠光激光器30發(fā)出的綠光的波長在532±10nm范圍內(nèi)，照射表面的能量密度范圍為0-0.50W/cm²,照射表面的光圈直徑在1-1.5cm，與照射表面的距離為8-15mm。其擁有獨立的電源。

可調(diào)光學(xué)元件組中，第一光學(xué)元件11、第二光學(xué)元件12可以在光路上由驅(qū)動器24控制自由移動，第一分光板14、第二分光板15、第三分光板17和反射板16由驅(qū)動器24控制并且可以在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，激光調(diào)幅器13可以在光路上移動并且可以在垂直于光路的平面上旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，在第一光學(xué)元件11和第二光學(xué)元件12的水平光路上安放一個可以水平移動的達曼光柵元件23，其是一種光學(xué)衍射器件，可以在規(guī)定區(qū)域形成所需要的點陣圖案以及各種不同形狀的圖案。

中央處理器1，可實現(xiàn)閉環(huán)控制，可與操作平臺4進行所有的數(shù)據(jù)傳送。

操作平臺4擁有一個完整的操作界面，可以實時觀測數(shù)據(jù)并分類記錄保存，通過中央處理器1對各個元器件進行指令性控制，并擁有獨立的電源。

氧氣供給裝置通過氧氣存儲罐9供氧，并通過氧原子探測器20對氧濃度的反饋，中央處理器1可通過控制電磁閥的開閉來控制封閉腔室2內(nèi)的氧氣量和壓力。

溶液滴入吸收裝置中的離子導(dǎo)入裝置8包括離子導(dǎo)入電極片27，離子導(dǎo)入裝置8擁有獨立的直流電源，電流控制在0.5-2.5mA，離子導(dǎo)入電極片27的陰極采用環(huán)狀的可透光導(dǎo)電材料貼附在眼睛表面或者增厚膜28表面。

溶液滴入吸收裝置中的增厚膜28是一種生物相容性良好的生物薄膜，貼附在角膜表面，避免角膜受到在紫外光的過度照射。根據(jù)臨床的不同需要，選取不同厚度的薄膜，天然膜優(yōu)選羊膜，定制厚度的人工生物薄膜優(yōu)選靜電紡絲生物薄膜。藥物和光可以順利透過羊膜或人工生物薄膜達到所需要治療的表面，且透氣性、透光性良好，氧氣通過它與外界進行交換。

在增厚膜內(nèi)表面可安裝氧傳感器、感光劑濃度傳感器、壓力傳感器等多種傳感器，這些傳感器的材料要求是可透光的，有獨立的微型電源和電路。

溶液滴入吸收裝置的光敏劑注入裝置21，它的藥物采用將液體超聲霧化的原理進行噴出，其內(nèi)部可以加裝一個電加熱棒和溫度傳感器，便于光敏劑的吸收，可以將溫度控制在35℃—40℃。所選用的光敏劑在紫外光或者綠光的照射下可以與氧氣產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，是一種在電壓的作用下可以移動的離子溶液。紫外光的光敏劑優(yōu)選核黃素溶液，綠光的光敏劑優(yōu)選虎紅，也可以將這兩種溶液按比例進行混合。

溶液滴入裝置還可以包括一種變化，就是在藥物涂抹表面，加裝一個紅外線加熱器26，采用中紅外的波長范圍(對眼組織無損傷)，即1.5-3.0μm，光斑直徑5-15mm。

溶液滴入裝置中的超聲藥物導(dǎo)入儀31，它的強度范圍是0-1.5W/cm²,超聲波的頻率是10-30kHz。

測量系統(tǒng)包括一個光學(xué)測量器3，測量角膜表面和設(shè)備之間的距離和角度，并將數(shù)據(jù)輸送到中央處理器1中。

測量系統(tǒng)可包括一個獨立的視覺追蹤測量儀25，它是觀測非術(shù)眼0’，這個設(shè)備將與被治療的眼睛(術(shù)眼)0有關(guān)的其他設(shè)備產(chǎn)生聯(lián)動，用以控制需要治療光路照射角度和距離。

超聲波測量儀7向照射表面發(fā)出超聲波，接受超聲信號并傳送到中央處理器1，以計算出角膜表面區(qū)域性彈性模量等參數(shù)的變化。

電荷耦合元件10對光信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化為電信號傳送到中央處理器。

溫度傳感器18對表面溫度進行檢測并傳送到中央處理器1。

壓力傳感器19對封閉腔室2內(nèi)的壓力值進行檢測并傳送到中央處理器1。

測量系統(tǒng)中的微型傳感器29貼合在輔助增厚膜的內(nèi)表面，可以多處取點，其表面可以設(shè)計成環(huán)狀可透光的材料，并且可以安裝微型電路，通過電磁波將數(shù)據(jù)傳送到中央處理器1。

封閉腔室2與眼睛接合部位有一個吸環(huán)，當(dāng)真空裝置6工作時腔室內(nèi)形成負(fù)壓，其牢牢吸附在眼睛表面的皮膚上。

以下進一步闡述實施例的工作原理和工作過程。

如圖1所示，經(jīng)紫外激光器5出來的光經(jīng)過第一光學(xué)元件11、第二光學(xué)元件12，可以采用兩個平行可移動的透鏡組，用戶通過操作平臺向中央處理器1發(fā)出信號進行自動調(diào)節(jié)，也可以是機械式手調(diào)，其原理與相機鏡頭的伸縮原理相同，目的是形成能量密度及直徑大小適合的光圈。如圖5所示，還包含一個綠光激光器30，與紫外激光器5及光路并聯(lián)設(shè)置，工作時先開啟綠光激光器30，當(dāng)測量的力學(xué)參數(shù)不發(fā)生變化時再開啟紫外光激光器5繼續(xù)照射。光敏劑選用核黃素與虎紅的混合溶液進行配置。

如圖1所示，經(jīng)過第一光學(xué)元件11、第二光學(xué)元件12的光經(jīng)由分光板14，一部分經(jīng)過分光板15達到電荷耦合元件10，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化為電信號傳送到中央處理器1，通過特定程序計算出光照的強度。

經(jīng)過分光板15的光一部分反射到反射鏡16、通過分光板17，最后回到主光路，與經(jīng)過分光板14反射的光匯合。分光板14、分光板15、分光板17、反射鏡16都可以自由旋轉(zhuǎn)，其中分光板17、反射鏡16可以在豎直方向移動，全部過程通過中央處理器1來控制。主光路的光與經(jīng)反射的光相互疊加后匯成照射光41，當(dāng)兩路光的相位相差某個固定數(shù)值的整數(shù)倍時，可以在照射表面形成條狀干涉條紋42。通過調(diào)節(jié)分光板14、分光板15、分光板17、反射鏡16的移動和轉(zhuǎn)動，所形成的條狀干涉條紋可以在照射區(qū)域移動。

如圖2所示，一個達曼光柵元件23被安放在第一光學(xué)元件11、第二光學(xué)元件12所在的光路上，這樣在照射表面就形成如圖6所示的激光點陣圖案43，也可以采用其它圖案的光學(xué)衍射器件，例如環(huán)形。這個圖案在治療表面形成周期性的波動。

如圖1所示，激光調(diào)幅器13可以在豎直方向移動和旋轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)激光調(diào)幅器13可以控制照射表面的能量，這個過程也通過中央處理器1控制，目的是讓照射表面的能量密度達到治療所要求的范圍內(nèi)。

如圖1所示，光學(xué)測量器3接收從照射表面反射回來的光，通過中央處理器的信號處理計算出設(shè)備到角膜表面的距離，也可以計算出角膜厚度。光學(xué)測量器3可以加裝一個獨立的照射單元，例如獨立的激光測距儀，可以獨立地隨時測量角膜的厚度，而不需要其它的光源支持。

如圖3所示，通過視覺追蹤測量儀25，可以對非術(shù)眼表面進行角膜中心的捕捉，再通過中央處理器1來調(diào)節(jié)分光板14、分光板15、分光板17及反射鏡16的位置，讓激光照射在治療區(qū)域。視覺追蹤測量儀25是對準(zhǔn)的是非術(shù)眼，因為人眼的運動規(guī)律是一樣的，通過固定的設(shè)備安放及誤差校準(zhǔn)，讓設(shè)備跟隨非術(shù)眼的移動可以自行調(diào)整光路，使光路可以根據(jù)要求照射在術(shù)眼的表面。

如圖1所示，壓力傳感器19和氧原子探測器20將封閉腔室2內(nèi)的壓力值和氧原子濃度的數(shù)值傳送給中央處理器1，中央處理器1通過模擬出需要的氧氣量控制電磁閥來調(diào)節(jié)氧氣存儲罐9的氧氣輸出量。

如圖1所示，真空裝置6在設(shè)備開始時用來負(fù)責(zé)將封閉腔室2內(nèi)的空氣排出，形成負(fù)壓，這樣封閉腔室2可以通過吸環(huán)固定在眼睛周圍的皮膚上，當(dāng)氧氣45通入后，保證內(nèi)部氧氣濃度可以提高。真空裝置6保證封閉腔室內(nèi)初始壓力為負(fù)值，當(dāng)封閉腔室2內(nèi)壓力過高或者減少熱傳導(dǎo)的介質(zhì)濃度，可以根據(jù)情況隨時工作。封閉腔室2也可以在側(cè)面加裝一個可視透明窗口，醫(yī)生可以通過該窗口觀測里面的情況。整套設(shè)備可以通過松緊帶或者類似帽子形狀的裝置固定在人的頭部。

通過調(diào)節(jié)封閉腔室2內(nèi)壓力，角膜會發(fā)生彈性形變。超聲波測量儀7向照射表面發(fā)出超聲波并進行接收，接收的超聲波信號44也會發(fā)生變化，通過接受超聲信號并傳送到中央處理器1，計算出角膜表面區(qū)域性彈性模量等參數(shù)的變化，也可以通過軟件模擬出角膜表面的情況，在操作平臺4可以觀測到模擬的角膜外形圖上不同位置的力學(xué)性能對比。

如圖11所示，增厚膜28是根據(jù)特殊患者例如角膜厚度小于400μm的患者佩戴，選用天然生物膜或生物相容性比較好的人工生物薄膜，天然生物膜例如羊膜，定制厚度的人工生物薄膜優(yōu)選靜電紡絲生物薄膜。可以在增厚膜28的內(nèi)表面安放微型傳感器29，這種傳感器有良好的透光性，可以安放微型電池，將測量的眼睛表面的壓力傳送到中央處理器1。也可以安裝不同的傳感器測量其它參數(shù)，例如表面的光敏劑濃度，氧濃度等。

如圖1所示的光敏劑注入裝置21上安裝有霧化噴頭，其噴射在角膜的中心位置，其內(nèi)部有一個可以給光敏劑加熱的加熱棒或者電阻絲，在光敏劑需要注入前對其加熱。再通過超聲藥物導(dǎo)入儀31對光敏劑進行超聲波作用，增加眼睛對光敏劑的吸收。如圖4可以在在角膜的照射表面追加一個紅外線照射器26，這個照射器在治療過程中對準(zhǔn)角膜進行照射，行成角膜表面的溫度場，溫度傳感器18對表面溫度進行反饋。

如圖1和圖9所示，在角膜表面加裝一個具有獨立直流電源的離子導(dǎo)入裝置8，可以設(shè)計成網(wǎng)狀或者螺旋狀的離子導(dǎo)入電極片貼附在眼球表面，其材料具有透光的性質(zhì)?？梢詫㈦x子導(dǎo)入裝置8加裝在增厚膜的內(nèi)表面，與微型傳感器一體化。

基于這套治療設(shè)備，采用適合的軟件，可以根據(jù)測量參數(shù)調(diào)整治療的光照和藥物的供給量，根據(jù)大數(shù)據(jù)的分析，模擬出個性化的治療方案，對患處實施精確治療。這是一個閉環(huán)的控制系統(tǒng)，測量參數(shù)包括角膜張力、溫度、氧濃度等，輸入的參數(shù)包括年齡、性別、病史、角膜厚度、角膜地形圖等。相關(guān)數(shù)據(jù)和治療的過程會存入電子數(shù)據(jù)庫，形成一個完整的電子檔案，便于術(shù)后的追蹤。并根據(jù)大數(shù)據(jù)全面分析治療的過程，形成不斷趨于合理完善的治療信息庫，為后續(xù)其它患者的治療提供基于臨床的比對信息。

如圖12中的流程所示，采集的基本參數(shù)包括患者的年齡、性別、病史、角膜厚度，角膜地形圖等基本信息。數(shù)據(jù)對照組包括一些基本參數(shù)有參照價值的數(shù)據(jù)，計算機會根據(jù)以往的治療過程，治療效果對治療進行分析模擬，實時測量的參數(shù)包括角膜的溫度、角膜的彈性模量、氧原子濃度等數(shù)據(jù)。這些實時測量參數(shù)會根據(jù)一個數(shù)據(jù)庫生成的安全值進行對照，如果沒有合理范圍內(nèi)，設(shè)備會停止，醫(yī)生會根據(jù)情況進行調(diào)整。如在合理范圍內(nèi)，這些參數(shù)會與對照度組生成的計算機模擬預(yù)期量進行對于，對角膜進行治療，治療間歇期會繼續(xù)測量，達到效果，治療會停止，如果未達到效果還會返回去與安全值進行對照，如此反復(fù)，直至治療停止。

患者治療檔案中的信息會上傳到其它與網(wǎng)絡(luò)相連接的服務(wù)器，服務(wù)器通過直接獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析處理，完善已有的數(shù)據(jù)庫，對治療過程提供更加精確的指導(dǎo)。這一套基于大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)更新方法可以逐漸系統(tǒng)化，也可以將數(shù)據(jù)提供給其它眼科疾病的治療。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對這些已描述的實施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。