本申請(qǐng)為申請(qǐng)日2012年3月23日，申請(qǐng)?zhí)?01280014253.3，發(fā)明名稱為“利用多對(duì)弧形激光角膜切口矯正散光的系統(tǒng)及方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及用于改進(jìn)散光矯正外科手術(shù)的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

散光矯正外科手術(shù)常用的方法是在眼睛內(nèi)形成角膜緣松懈切口(lris，limbalrelaxingincisions)。如圖1所示,lris100通常是在眼睛104的角膜102內(nèi)形成的成對(duì)弧形切口(incisions/cuts)，其中l(wèi)ris100相對(duì)于眼睛104的中心106成一個(gè)角度，角度范圍在約20°～100°之間。圖1所示的實(shí)例中，角度大約是65°。切口100通常由鉆石或其他刀片形成，以致于它們的深度通常是角膜102的厚度的80％到100％，且在眼角膜緣周圍約0.5～2mm的范圍內(nèi)。成對(duì)的弧形切口100在角膜102內(nèi)完全對(duì)稱，且沿著角膜斜軸分布。切口相對(duì)于所示的眼周范圍形成角度。圖1中的點(diǎn)角度("clock"angle)20°沿著散光的斜軸方向。其他標(biāo)注的角度，如本實(shí)例中的65°,是相對(duì)于眼睛中心形成的弧角，它與正在治療的散光的嚴(yán)重程度相關(guān)。如圖1所示，切口100被散光軸108一分為二。切口的標(biāo)準(zhǔn)深度是角膜緣附近角膜厚度的90％(在某些情況下，或者是標(biāo)準(zhǔn)的約600μm的厚度，這個(gè)深度是眼膜緣附近平均角膜厚度的90％)。既可以通過刀片手動(dòng)形成切口，也可以通過飛秒激光器(femtosecondlaser)自動(dòng)形成切口。通過飛秒激光器意味著激光的脈沖寬度大約在100～10000fs之間。

通過lris100減輕或消除散光的原理是通過切口100引起角膜102生物力學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。尤其是，切口100導(dǎo)致角膜表面形狀的改變，從而使得角膜表面沿連接成對(duì)弧形切口100的軸線方向的曲率變小(flatteningofthecurvature)。角膜102的特殊形式和曲率大小是眼內(nèi)壓(intraocularpressure或iop)施加的外力與收縮膠原纖維(stressedcollagenfibrils)回復(fù)力產(chǎn)生的內(nèi)力之間達(dá)到平衡的結(jié)果，膠原纖維構(gòu)成了角膜102的大部分?；⌒吻锌?00切割膠原纖維導(dǎo)致切口100在垂直于切口縱向方向(thelengthoftheincision)上弱化(weakening)。這種弱化允許更大的張力或切口后部未受損傷的纖維拉長，從而導(dǎo)致垂直于切口縱向的角膜的曲率變小。

盡管lris已被廣泛用于矯正殘余近視散光，尤其是那些進(jìn)行了白內(nèi)障手術(shù)的病人，但該方法僅僅只在相對(duì)一小部分符合條件的病人身上應(yīng)用(參考eyenetmagazine,article000506,americanacademyofophthalmology；nichaminetal,cataractandrefractivesurgerytoday,"cornealrelaxingincisions",august,2009)。該方法沒有被廣泛應(yīng)用的一個(gè)原因在于該方法在矯正散光時(shí)的結(jié)果是不穩(wěn)定的(參考mingo-botinetal,journalofcataract&refractivesurgeryvolume36,issue10,pages1700-1708,october2010；walterbethke,reviewofophthalmology,march2011)。結(jié)果不穩(wěn)定的根源雖然沒有被完全理解，但部分原因可能是這幾種因素，例如：1)切口深度或形狀的變化(由于手術(shù)靈敏度的限制等)；2)不同病人角膜的膠原纖維的形狀或排列的變化(使得相同的切口對(duì)于不同的病人具有不同的效果)；以及3)受到切口影響的角膜長期健康狀況，這些切口靠近角膜或完全穿過角膜。

最近，通過固定或深度可變的刀片手動(dòng)產(chǎn)生切口的方式開始被通過飛秒激光器自動(dòng)產(chǎn)生切口的方式替代(參考maxinelipner,eyeworld,"what'sahead,femtosecondtechnologychangingthecataractlandscape",2011-3-248:45:27)。通過使超短激光脈沖聚焦在一個(gè)確定好的焦點(diǎn)上，引起焦點(diǎn)處的組織發(fā)生膜調(diào)節(jié)的光致破裂(photodisruption)以產(chǎn)生切口。通過一段連續(xù)的脈沖以能夠?qū)е滤谕那锌谛纬傻姆绞疆a(chǎn)生切口。脈沖模式的聯(lián)合效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)平面組織撕裂。通過這樣的激光可以產(chǎn)生任何復(fù)雜的切口形狀。飛秒激光器能夠產(chǎn)生更加精確，深度更一致的切口，以及產(chǎn)生曲率與所期望的弧形切口更加精確匹配的切口。盡管激光的使用消除了之前提到的第一種因素，如由于切口精度引起的lris臨床結(jié)果的不穩(wěn)定，但激光的使用并不能消除其他兩種因素，如不同病人角膜膠原纖維的形狀或排列有變化以及受到深度切口影響的角膜長期健康。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面涉及一種用于減輕或消除具有散光軸的眼睛散光的方法，該方法包括確定眼睛中的散光軸以及在被散光軸一分為二的眼角膜內(nèi)形成第一組切口。該方法包括在被散光軸一分為二的角膜內(nèi)形成第二組切口，所述的第一組切口和第二組切口減輕或消除眼睛的散光。

本發(fā)明的第二個(gè)方面涉及一種給眼睛提供弧形切割圖案(arcuateshotpattern)的系統(tǒng)，以減輕由于白內(nèi)障手術(shù)導(dǎo)致的散光，該系統(tǒng)包括一個(gè)用于產(chǎn)生激光束的激光治療儀和用于引導(dǎo)激光及指引激光束施加到眼睛的光學(xué)器件，以形成如下：1)在被散光軸一分為二的眼睛角膜內(nèi)的第一組切口；2)在被所述散光軸一分為二的所述角膜內(nèi)的第二組切口，所述的第一組切口和第二組切口減輕或消除所述眼睛的散光。

本發(fā)明的另一方面在于在通過外科手術(shù)減輕或消除散光的過程中，降低不同病人膠原纖維形狀不同所導(dǎo)致的效果不穩(wěn)定情況。

本發(fā)明的另一方面在于在角膜形成切口后，改善角膜長期的健康，以及降低外科手術(shù)在減輕或消除散光方面效果不穩(wěn)定的情況。

基于本發(fā)明的說明書以及附圖公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到在實(shí)施本發(fā)明的過程中可以對(duì)實(shí)施例和實(shí)施方式進(jìn)行各種變化。本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

附圖說明

圖1是描述已知的減輕或消除眼睛散光外科手術(shù)方法的示意圖。

圖2a是根據(jù)本發(fā)明在角膜形成弧形切口形狀以減輕或消除眼睛散光的第一個(gè)實(shí)施例示意圖。

圖2b是圖2a中一部分角膜的剖視圖。

圖3是基于角膜有限元分析(finiteelementanalysis，fea)，比較根據(jù)本發(fā)明圖2所示的方式和圖1所示的方式產(chǎn)生的弧形切口散光矯正系數(shù)的圖表。

圖4a是根據(jù)本發(fā)明在角膜形成弧形切口形狀以減輕或消除眼睛散光的第二個(gè)實(shí)施例示意圖。

圖4b是圖4a中一部分角膜的剖視圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明在角膜形成弧形切口形狀以減輕或消除眼睛散光的第三個(gè)實(shí)施例示意圖。

圖6是本發(fā)明中用于產(chǎn)生lris的飛秒激光器系統(tǒng)的方框圖。

具體實(shí)施方式以及最佳實(shí)施例

一般來說，本發(fā)明涉及一種減輕或消除眼睛散光的方法。該方法涉及在眼角膜內(nèi)形成多個(gè)切口。既可以通過鉆石或刀片手動(dòng)形成切口，也可以通過激光系統(tǒng)自動(dòng)形成切口，取決于切口的復(fù)雜度。在使用激光系統(tǒng)的實(shí)施例中，激光系統(tǒng)通常具有一個(gè)激光治療儀、用于將治療激光儀產(chǎn)生的激光束傳遞到眼睛的光學(xué)部件以及一種用于提供治療激光束在角膜內(nèi)的定位以產(chǎn)生組織切除的弧形區(qū)域的特殊模式。這樣一種激光系統(tǒng)的實(shí)施例如美國專利申請(qǐng)no.12/831,783(申請(qǐng)?zhí)?中所描述，該專利的全部內(nèi)容在此作為本發(fā)明的參照。

依據(jù)本發(fā)明對(duì)眼睛104進(jìn)行外科手術(shù)的實(shí)施例如圖2a所示。尤其是，在眼睛104的角膜102內(nèi)形成了兩組切口200a和200b。切口200a和切口200b相對(duì)于軸線114形成鏡像，軸線114垂直于散光軸108。200a和200b中的每一個(gè)切口都在角膜的靶區(qū)范圍內(nèi)(targetvolumeofthecornea)，靶區(qū)被限定為在角膜102環(huán)形截面內(nèi)的角膜前90％的區(qū)域內(nèi)，通常在離角膜緣0.5～3mm的地方。每一個(gè)切口都被包含在與角膜的前表面也就是眼睛的外表面相平行的連續(xù)區(qū)域內(nèi)。如圖2b所示，每一個(gè)切口都在第一共同垂直線212(commonverticallevel)開始，通常是角膜的前表面，在第二共同垂直線214結(jié)束，盡管也可能選擇切口的方向與眼睛軸線平行或其他角度，但切口的方向通常垂直于角膜的表面，只要切點(diǎn)處殘存的角膜厚度是臨近眼膜緣角膜厚度的約10～20％。如圖2b所示，線214與線212基本平行。靶區(qū)限定在線212和線214之間虛線區(qū)域(dashedarea)內(nèi)。此外，切口200a和200b被散光軸108平分。

每組弧形切口200a和200b形成角度β，當(dāng)從瞳孔102的中心106開始計(jì)算時(shí)，β的范圍為20°～100°。如圖2a所示，在每一組切口中有3個(gè)切口。每個(gè)切口的深度大致相等，其深度是角膜厚度的40％～80％。在圖2a-b所示的實(shí)施例中，其深度是角膜厚度的60％。更進(jìn)一步，在每一組具體的切口中，相鄰的切口彼此分離，距離0.25～1mm。每一組切口中距離瞳孔最遠(yuǎn)的切口與角膜緣212的距離大約為0.25～0.5mm。

如圖3中的表所示，當(dāng)每一組切口包含3個(gè)切口，且切口的深度是角膜厚度的60％，形成的弧度是90°時(shí)，散光矯正系數(shù)是按照類似于圖1所示的切口的兩個(gè)單一切口所產(chǎn)生的散光矯正系數(shù)的90％，其中每個(gè)切口的深度是角膜厚度的90％。

需要注意的是，每一組切口可以有兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)切口。在每一組切口有兩個(gè)切口，切口的深度是角膜厚度的60％時(shí)，散光矯正系數(shù)是按照類似于圖1所示的兩個(gè)單一切口所產(chǎn)生的散光矯正系數(shù)的60％，其中每個(gè)切口的深度是角膜厚度的90％。數(shù)據(jù)如圖3所示。

總的來說，相對(duì)較淺的一組切口中多對(duì)同軸切口能夠產(chǎn)生所期望的散光矯正，而且相對(duì)于常規(guī)的厚度為90％切口來說，能夠留下一個(gè)更厚，因此結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固的角膜。

如圖4a所示，是圖2中所示的相對(duì)較淺的多對(duì)同軸lris200a,200b的另一種實(shí)施方式，采用不連續(xù)的lris(dashedlris)300a,300b中多對(duì)同軸切口，每個(gè)切口中的每一段的切口深度是角膜厚度的90％。與圖2a-b中的連續(xù)切口200a,200b相比，不連續(xù)lris300a,300b的切口深度更深。需要采用更深的切口的原因是與lris200a,200b相比，不連續(xù)的切口切割的角膜纖維更少。通過加大不連續(xù)lris的切口深度以彌補(bǔ)不連續(xù)lris的不足。

lris300a,300b中被認(rèn)為有切口被迫位于平行的弧線或直線302,304上，其中每條弧線上有多個(gè)切口。每條弧線或直線被包含在一個(gè)共同的連續(xù)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域與角膜的前表面也就是眼睛的外表面相平行。在一條特定弧線上的相鄰切口被空隙306彼此隔開，空隙306的寬度w為0.25～2mm，切口的長度與空隙的寬度差不多。如圖4a所示，一條弧線上的空隙306可能與相鄰弧線上的切口重疊。但是，在一條特定弧線上的切口長度和空隙可以在一個(gè)合適的范圍內(nèi)變化，仍然能夠達(dá)到同樣的效果。與圖2b所示的方式類似，圖4b中的每一條弧線上的每一個(gè)切口都在第一共同垂直線312開始，在第二共同垂直線314結(jié)束。而且，切口的深度大約是角膜厚度的80～90％，且形成的角度ψ大約為20°～100°。需要注意的是，在圖4b所示的橫截面內(nèi)弧線上的切口是用實(shí)線標(biāo)記的，而沒有在圖4b所示的橫截面內(nèi)平行弧線上的切口是用虛線標(biāo)記的。

由于切口是不連續(xù)的，圖4a-b中的切口無法用手動(dòng)刀片技術(shù)切割出來，但是用飛秒激光器可以很容易地切割出來。由于不連續(xù)的切口和連續(xù)的未切割角膜組織帶，未切割角膜組織帶跨過部分的不連續(xù)切口前后相連，切口的形狀保留了角膜結(jié)構(gòu)完整性。需要注意的是，切口是交錯(cuò)排列的以達(dá)到前述的效果。但是，眼內(nèi)壓(iop)產(chǎn)生的角膜中膠原纖維的張力會(huì)引起切口下方未受損傷的纖維收縮或拉長，其收縮或拉長程度與常規(guī)的單對(duì)完整弧形切口的收縮或拉長程度相同。因此，在減少垂直于切口方向上的角膜曲率(也就是減輕散光)方面的效果與常規(guī)lris的效果類似，但是對(duì)角膜結(jié)構(gòu)的損傷更小。

由于角膜內(nèi)纖維的局部取向效應(yīng)，兩對(duì)或更多對(duì)不連續(xù)lris的交錯(cuò)排列能夠引起平均效應(yīng)(averagingeffect)，這種平均效應(yīng)能夠降低結(jié)果的不穩(wěn)定性。如上面提到的，切點(diǎn)區(qū)域內(nèi)角膜膠原纖維的局部取向的可變性引起不同病人切口效果的不同，即使是同樣的深度和弧形形狀的切口。兩對(duì)或更多對(duì)不連續(xù)lris的交錯(cuò)排列實(shí)際上是在更大的角膜區(qū)域內(nèi)取樣(sample)，使得更大區(qū)域內(nèi)的基本隨機(jī)取向的膠原纖維變得平均。因此降低了角膜曲率改變和散光矯正的不穩(wěn)定性。角膜內(nèi)膠原纖維的排列整體上來說具有共同的組織結(jié)構(gòu)，對(duì)于分布在角膜各個(gè)區(qū)域內(nèi)的纖維來說，這種組織結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)優(yōu)先取向。這種大規(guī)模的組織結(jié)構(gòu)保證了角膜的強(qiáng)度和基本一致的的厚度，但是在角膜不同小區(qū)域內(nèi)各個(gè)纖維的局部取向基本是隨機(jī)的(參考nigelfullwood,"fibrilorientationandcornealcurvature",structure,volume12(2),pp169-170,february,2004；richardh.newtonandkeithm.meek,"theintegrationofthecornealandlimbalfibrilsinthehumaneye",biophysicaljournal,volume75,pp2508-2512november,1998)。這種不連續(xù)的lris因此也消除了前述第二個(gè)和第三個(gè)因素，這兩個(gè)因素阻礙了lris更廣泛的應(yīng)用。

圖5描述了第二種替代實(shí)施方式，其中顯示了靠近角膜緣的角膜的剖視圖。在該實(shí)施例中，多對(duì)同軸弧形切口600穿過(across)角膜深度垂直交錯(cuò)，每一個(gè)弧形切口的深度是角膜厚度的30～60％。換一種方式說，圖5中最外層(相當(dāng)于眼睛的中心)的lri被包含在第一連續(xù)區(qū)域，該區(qū)域與角膜前表面相平行，其中前表面是眼睛的外表面。最里層的lri被包含在第二連續(xù)區(qū)域，該區(qū)域與第一連續(xù)區(qū)域相平行，且距離角膜的前表面更遠(yuǎn)。中間層lri在角膜中更深，被包含一個(gè)連續(xù)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域與第一和第二連續(xù)區(qū)域相平行。連續(xù)區(qū)域能夠形象化成洋蔥層。首先將洋蔥對(duì)半切開，去掉縱向?qū)雍痛蟛糠謨?nèi)層，只留下最外面三層。第一和第二連續(xù)區(qū)域類似于洋蔥的最外層和臨近最外層的那一層。中間層lri是在這三層洋蔥的最里面一層切割的。(因?yàn)閳D僅僅只顯示了角膜的一邊，穿過角膜與之相對(duì)的另一組相關(guān)切口沒有顯示出來。)在圖5所示的三對(duì)切口的情況下，每一條弧線上的切口都是連續(xù)的，由上可知，因此其表現(xiàn)與圖2a所示的方式類似。垂直交錯(cuò)排列的多對(duì)切口的效果與不連續(xù)lris的效果類似：由于各個(gè)更淺的切口的交錯(cuò)排列，它們可能具有相類似的散光矯正系數(shù)，但是對(duì)角膜結(jié)構(gòu)完整性的損傷更小。與不連續(xù)的lris一樣，垂直交錯(cuò)排列的lris實(shí)際上是在更大的角膜區(qū)域內(nèi)取樣(sample)，使得更大區(qū)域內(nèi)的基本隨機(jī)取向的膠原纖維變得平均，因此降低了角膜曲率改變和散光矯正的不穩(wěn)定性。

在圖5的實(shí)施例中，不同lris的每個(gè)切口的深度范圍為200～400μm，其中最外層、中間層、最里層lris的切口深度可以相同也可以不同。此外，每一層切口之間，如最外層lri和相鄰的中間層lri之間的間隔約為0.25～1mm。同樣的，不同切口層距離表面的深度為0～400μm。每個(gè)切口層所形成的角度與圖2所示的實(shí)施例形成的角度一樣。每一組切口的垂直深度都應(yīng)當(dāng)超過角膜緣上角膜深度的80％～90％。

需要注意的是，盡管之前的描述涉及到連續(xù)環(huán)(continuousrings)、不連續(xù)環(huán)或交錯(cuò)排列環(huán)中每一種，但可以預(yù)期到將圖2、圖4、圖5實(shí)施例中的兩種或多種結(jié)合起來可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。

為了形成圖2-5中的弧形形狀，圖6提供了一種激光系統(tǒng)，該激光系統(tǒng)如美國專利no.12/831,783(申請(qǐng)?zhí)?中所描述，該專利的全部全部內(nèi)容作為本發(fā)明的參考。尤其是，該激光系統(tǒng)包括一個(gè)激光治療儀601，該激光治療儀601能夠提供激光束604。激光束應(yīng)該是短脈沖寬度，結(jié)合能量與光束大小一起產(chǎn)生光致破裂(photodisruption)。因此，在本發(fā)明中，術(shù)語“激光射擊(lasershot)或射擊(shot)”是指將一個(gè)激光束脈沖傳遞到一個(gè)地方，從而導(dǎo)致光致破裂。在本發(fā)明中，術(shù)語“光致破裂(photodisruption)”實(shí)質(zhì)上是指通過激光將物質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣體，這個(gè)轉(zhuǎn)換過程伴隨著沖擊波和空化氣泡。術(shù)語“光致破裂”通常也稱為激光誘導(dǎo)光破裂(laserinducedopticalbreakdown(liob))。尤其是，采用300～2500nm的波長。采用1飛秒到100秒的脈沖寬度。采用1納焦耳(nanojoule)到1微焦耳的能量。脈沖速率(也稱為脈沖重復(fù)頻率(prf)和以赫茲計(jì)算的每秒脈沖)可以為1khz到幾ghz。一般來說，在商用激光裝置中，更低的脈沖速率相當(dāng)于更高的脈沖能量。各種類型的激光器可以用來引起眼組織的光致破裂，這取決于脈沖寬度和能量密度。因此,公開號(hào)為2007/084694a2和wo2007/084627a2的美國專利申請(qǐng)公開了這種激光的實(shí)施例，這兩個(gè)專利公開的全部內(nèi)容在此作為本發(fā)明的參考。這些以及其他類似的激光器可以被用作激光治療儀。在角膜手術(shù)中，可以使用在此描述的相同類型的激光治療儀，選擇合適的能量和焦點(diǎn)以進(jìn)行所期望的手術(shù)。

一般來說，傳遞激光束604到眼睛結(jié)構(gòu)的光學(xué)部件應(yīng)當(dāng)能夠在x,y,z方向上以精準(zhǔn)和預(yù)先設(shè)定的模式提供一系列射擊到自然晶狀體。z方向在本發(fā)明中是指其軸線相當(dāng)于眼睛前后(ap)軸線或者與眼睛前后軸線平行的方向。光學(xué)部件應(yīng)該提供一個(gè)預(yù)先設(shè)定的束斑大小，以便與到達(dá)需要切割的眼睛結(jié)構(gòu)的能量一起引起光致破裂。

一般來說，用于傳遞激光束604的控制系統(tǒng)603可以是任何計(jì)算機(jī)、控制器和/或軟件硬件的結(jié)合，只要能夠選擇和控制x-y-z掃描參數(shù)和激光發(fā)射。這些部件典型地至少與電路板相關(guān)，電路板與x-y掃描儀、z調(diào)焦器件和/或激光器接觸?？刂葡到y(tǒng)也可以但不必要具有控制系統(tǒng)其它部件以及保存數(shù)據(jù)、獲取數(shù)據(jù)和進(jìn)行計(jì)算的能力。因此，控制系統(tǒng)可能包含指導(dǎo)激光器產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)激光射擊形狀的程序。類似的，控制系統(tǒng)可能能夠處理來自于裂隙掃描激光器(slitscannedlaser)和/或裂隙掃描激光器系統(tǒng)中一個(gè)單獨(dú)的控制器的數(shù)據(jù)。

用于傳遞激光束104的激光光學(xué)部件602包括一個(gè)擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(beamexpandertelescope)605，一個(gè)z調(diào)焦器件606，一個(gè)光束組合器607，一個(gè)x-y掃描儀608和聚焦光學(xué)部件609。還進(jìn)一步包括繼電器光學(xué)部件610，攝像光學(xué)部件611，光學(xué)部件611包括一個(gè)變焦的和第一ccd攝像機(jī)612。

眼睛的光學(xué)圖像614，特別眼睛104的自然晶狀體615的光學(xué)圖像是沿著路徑613傳遞的。路徑613與激光束604的路徑相同，從自然晶狀體穿過激光病人界面(laserpatientinterface)616，聚焦光學(xué)部件609，x-y掃描儀608和光束組合器607。還進(jìn)一步提供了一個(gè)激光病人界面616、結(jié)構(gòu)型光源617和結(jié)構(gòu)型光學(xué)攝像機(jī)618，包括晶狀體?？蛇x擇性部署結(jié)構(gòu)型光源與激光光束的路徑一樣。美國臨時(shí)專利61/228,457和12/509,021(申請(qǐng)?zhí)?公開了在本系統(tǒng)中起作用的病人界面和相關(guān)設(shè)備的實(shí)施例，這兩個(gè)專利與本發(fā)明同一天提交，其公開的全部內(nèi)容在此作為本發(fā)明的參考。

結(jié)構(gòu)型光源(structuredsource)617可能是一個(gè)具有聚焦和結(jié)構(gòu)型光投影光學(xué)組件的裂隙燈(slitillumination)，如schafter+kirchhofflasermacrolinegeneratormodel13ltm+90cm13ltm+90cm(型號(hào)13ltm-250s-41+90cm-m60-780-5-y03-c-6)或stockeryalemodelsnf-501l-660-20-5，也被稱為裂隙掃描激光器。在該實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)型光源617還包括裂隙掃描裝置619。

使用裂隙掃描照明光源時(shí)，操作過程包括將裂隙光源照在晶狀體的一邊，拍照，然后移動(dòng)裂隙光源大約一個(gè)裂隙的寬度，再次拍照，重復(fù)該過程直到整個(gè)晶狀體觀察完畢。例如，100μm裂隙寬度掃描一個(gè)表面為9mm直徑的擴(kuò)大瞳孔需要拍照約90次，使用30hz幀頻的相機(jī)時(shí)大約花費(fèi)3秒。為了獲得前表面單一而沒有重疊的圖像，裂隙光源應(yīng)該和ap軸線有一個(gè)角度，例如，它不應(yīng)當(dāng)和ap軸線平行。表面裂隙的角度距離ap軸線大約15～30°。在相機(jī)敏感度以內(nèi)的任何可視的或接近ir波長的光源均可以使用。優(yōu)先使用低相干長度(lowcoherencelength)的光源以減少斑點(diǎn)噪聲。

結(jié)構(gòu)型光源617和結(jié)構(gòu)型攝像機(jī)118的安放角度相關(guān)。該角度關(guān)系可以但不要求滿足眾所周知的所謂的沙伊姆弗勒條件(scheimpflugconfiguration)。結(jié)構(gòu)型光源617連同裂隙掃描裝置619以一個(gè)角度或許多角度投射一條光線和/或許多光線到眼睛晶狀體615。眼睛晶狀體615散射的光形成晶狀體看到的圖像以及在攝像系統(tǒng)618聚焦形成圖像。由于相對(duì)于攝像機(jī)618，眼睛晶狀體能夠看到很大的角度內(nèi)的裂隙照明圖像，這在攝像機(jī)上呈現(xiàn)出一個(gè)很大的景深，整個(gè)裂隙圖像可能不是聚焦在相機(jī)上的形狀。通過向一個(gè)或多個(gè)角度傾斜相機(jī)，沿著照明平面的圖像可能有更清晰的焦點(diǎn)。針對(duì)某些情況下無法獲得一個(gè)更清晰的焦點(diǎn)，本發(fā)明進(jìn)一步提供了算術(shù)數(shù)據(jù)分析裝置以使照明結(jié)構(gòu)相對(duì)于激光裝置更精確定位。

來自于攝像機(jī)618的圖像被傳遞到控制器603以進(jìn)行分析和在操作系統(tǒng)時(shí)進(jìn)一步使用。它們也可能被送到一個(gè)單獨(dú)的處理器和/或控制器，這些處理器或控制器轉(zhuǎn)而與控制器603進(jìn)行交流。結(jié)構(gòu)型光源617、攝像機(jī)618和裂隙掃描裝置619包括一種用于確定與激光系統(tǒng)相關(guān)的晶狀體的位置和軸線的裝置。

可以使用其他用于計(jì)算角膜位置的系統(tǒng)以替代裂隙激光器，如上述的scheimpflug攝像系統(tǒng)，美國專利2009/0131921公開了一個(gè)基于oct(光學(xué)相干斷層掃描(opticalcoherencetomography))的系統(tǒng)的實(shí)施例，用于引導(dǎo)眼科激光。任何這樣的系統(tǒng)均可以在本發(fā)明中使用。

需要注意的是，圖2-5有替代的結(jié)構(gòu)可以被用于形成弧形形狀，如美國臨時(shí)專利no.61/455,178(申請(qǐng)?zhí)?和美國專利no.2010/0022995(公開號(hào))公開的激光系統(tǒng)，這兩個(gè)專利的全部的內(nèi)容在此作為本發(fā)明的參考。此外，關(guān)于圖6所示的實(shí)施例，上述的結(jié)構(gòu)型光源和scheimpflug攝像機(jī)可以被光學(xué)相干斷層掃描(oct)所替換，oct的方式雖然有輕微的差別，但具有同樣的功能，即在激光限定的x,y,z坐標(biāo)系內(nèi)精確計(jì)算眼睛內(nèi)眼部結(jié)構(gòu)的位置和形狀(尤其是前后角膜和晶狀體表面)，以得到角膜和晶狀體內(nèi)激光切口的正確位置。

由上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。