用于眼科診斷和介入操作的患者接口的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于眼科診斷和介入操作的患者接口
[0001]本申請(qǐng)是眼科醫(yī)療公司于2013年3月I日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01180042329.9、發(fā)明名稱(chēng)為“用于眼科診斷和介入操作的患者接口”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及眼科手術(shù)操作和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]白內(nèi)障摘除是世界上最常進(jìn)行的手術(shù)操作之一，在美國(guó)每年約進(jìn)行400萬(wàn)的案例，以及在全球每年約進(jìn)行1500萬(wàn)的案例。這一市場(chǎng)由各種部分組成，包括用于植入的人工晶狀體，有助于手術(shù)操作的粘彈性聚合物，包括晶狀體超聲乳化探頭、管以及各種刀和鉗子的一次性器械。通常使用術(shù)語(yǔ)稱(chēng)為“晶狀體乳化法”的技術(shù)執(zhí)行現(xiàn)代的白內(nèi)障手術(shù)，其中使用具有用于冷卻目的的相關(guān)水流的超聲探頭，以在晶狀體前囊中進(jìn)行開(kāi)口(術(shù)語(yǔ)稱(chēng)為“前囊切開(kāi)術(shù)”或者更新近的“撕囊術(shù)”)之后，對(duì)晶狀體的相對(duì)硬核進(jìn)行雕刻。在這些步驟以及通過(guò)抽吸方法來(lái)移除其余晶狀體較軟皮質(zhì)而不斷裂之后，可以將合成可折疊人工晶狀體或“ 1L”通過(guò)小切口插入眼睛。
[0004]該操作中最早和最關(guān)鍵的步驟之一是產(chǎn)生或執(zhí)行撕囊術(shù)。該步驟從稱(chēng)為“開(kāi)罐式囊切開(kāi)術(shù)”的較早技術(shù)發(fā)展而來(lái)，其中使用鋒利的針以環(huán)形方式在晶狀體前囊上穿孔，其后移除通常直徑在5-8_范圍內(nèi)的晶狀體囊的環(huán)形碎片。這有助于由超聲乳化術(shù)而進(jìn)行下一步驟的核雕刻。由于與開(kāi)罐式技術(shù)變化相關(guān)的各種并發(fā)癥，嘗試通過(guò)引導(dǎo)本領(lǐng)域?qū)＜议_(kāi)發(fā)更好的技術(shù)，用于在乳化步驟之前移除晶狀體前囊。撕囊術(shù)的概念是提供光滑而連續(xù)的圓形開(kāi)口，通過(guò)其不僅可以安全和容易地執(zhí)行核的超聲乳化術(shù)，還用于容易地插入人工晶狀體。其提供了用于插入的暢通的中心通路，用于由患者將圖像傳輸至視網(wǎng)膜的永久孔，以及1L在剩余囊內(nèi)部的支撐，其將限制錯(cuò)位的可能性。
[0005]更多的現(xiàn)代技術(shù)，諸如那些利用激光來(lái)輔助產(chǎn)生精確的撕囊術(shù)幾何尺寸以及其他期望切口，諸如各種類(lèi)型的組織結(jié)構(gòu)松弛切口的技術(shù)，在例如美國(guó)公開(kāi)第2006-0195076、2010-0191226、2008-0281413、2009-0012507、2010-0137850、2008-028303 號(hào)以及序列號(hào)為61/289，837,61/293, 357,61/297, 624和61/302，437的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中被公開(kāi)。這些技術(shù)中的每一種通常需要患者接口一一一種用來(lái)連結(jié)患者眼睛和激光及相關(guān)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以及用于優(yōu)化診斷和成像技術(shù)與相關(guān)患者組織結(jié)構(gòu)之間的交互。有進(jìn)一步優(yōu)化患者接口選項(xiàng)的需求來(lái)推進(jìn)白內(nèi)障患者的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于將眼科介入系統(tǒng)與患者眼睛相互耦合的系統(tǒng)，其包括:a、中空容器外殼，其限定內(nèi)部容積并具有近端和遠(yuǎn)端，其中所述遠(yuǎn)端包括眼睛接口面，所述眼睛接口面配置以可拆卸且可密封地耦合至患者眼睛，以及其中所述近端配置以如下方式與介入系統(tǒng)機(jī)械地接口，即允許開(kāi)放式通向內(nèi)部容積以輸送液體或氣體進(jìn)入內(nèi)部容積或?qū)⒁后w或氣體從內(nèi)部容積輸送出；b、光學(xué)元件，其固定地耦合至中空容器外殼并占據(jù)內(nèi)部容積的一部分；以及C、液體層，其形成在容器外殼的內(nèi)部容積內(nèi)，并且通過(guò)包括重力負(fù)荷的一個(gè)或多個(gè)負(fù)荷定位在光學(xué)元件和眼睛之間。中空容積外殼可以包括兩個(gè)部分，它們可拆卸地彼此耦合。這兩個(gè)部分可利用選自如下群組的配置可拆卸地彼此耦合，所述群組由以下組成:真空耦合接口、干涉配合接口、電磁耦合接口、手動(dòng)致動(dòng)式機(jī)械接口、以及電機(jī)械致動(dòng)式機(jī)械接口。所述光學(xué)元件可以包括透鏡，所述透鏡具有近側(cè)面和遠(yuǎn)側(cè)面。所述透鏡的遠(yuǎn)側(cè)面可以是凸面。眼睛接口面可以包括順應(yīng)性圓周密封件。該密封件可以包括兩個(gè)圓周層，在這兩層之間插入有真空空間。所述系統(tǒng)還可以包括真空加載裝置，所述真空加載裝置配置以將真空負(fù)荷施加至真空空間中。圓周層中的至少一個(gè)可以具有錐形截面。圓周層中的至少一個(gè)可以具有至少部分球形的形狀。液體層可以具有約2立方厘米容積。
[0007]液體層可以包括選自如下的材料:水、鹽水、油、粘彈性凝膠、以及全氟化碳液體。真空加載裝置可以配置以施加在約200_汞柱和約600_汞柱之間的真空負(fù)荷。中空容器外殼可以包括近側(cè)部和遠(yuǎn)側(cè)部，其中所述光學(xué)元件固定地耦合至所述遠(yuǎn)側(cè)部。中空容器外殼可以包括近側(cè)部和遠(yuǎn)側(cè)部，以及所述光學(xué)元件可以固定地耦合至所述近側(cè)部。液體層可以直接接觸光學(xué)元件。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1示意了眼科診斷/介入系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
[0009]圖2A-2C示意了患者接口配置的各個(gè)方面，其特征在于聚焦透鏡靠近患者角膜嚙入口 ο
[0010]圖3A-3C示意了一件式患者接口實(shí)施例的各個(gè)方面。
[0011]圖4A-4E示意了兩件式患者接口實(shí)施例的各個(gè)方面。
[0012]圖5A-5C示意了液體界面兩件式患者接口實(shí)施例的各個(gè)方面。
[0013]圖6A-6D示意了用于利用諸如參考圖1-5C所描述的那些配置的技術(shù)的各個(gè)方面。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如前面所簡(jiǎn)要描述的，白內(nèi)障診斷和介入系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例可以通過(guò)將光束投射或掃描進(jìn)入患者眼睛68的系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，諸如圖1中所示的系統(tǒng)2，其包括超快(UF)光源4(例如，飛秒激光器)。使用該系統(tǒng)，可以在患者的眼睛中以如下三個(gè)維度掃描光束:X，Y，Z。在該實(shí)施例中，UF波長(zhǎng)可以在1lOnm至IlOOnm之間變化，并且脈沖寬度可以在10fs至1000fs之間變化。脈沖重復(fù)頻率也可以在1kHZ至250kHz之間變化。關(guān)于對(duì)非靶組織的無(wú)意損傷的安全限度受關(guān)于重復(fù)率和脈沖能量的上限限制；同時(shí)，閾值能量、完成操作的時(shí)間、和穩(wěn)定性受脈沖能量和重復(fù)率下限的限制。在眼睛68中并且尤其在眼睛的晶狀體69和前囊內(nèi)的聚焦光斑的峰值功率足夠產(chǎn)生光學(xué)擊穿，并且開(kāi)始等離子體介導(dǎo)消融處理。優(yōu)選采用近紅外波長(zhǎng)，因?yàn)樵谠摴庾V范圍中減小了生物組織中的線(xiàn)性光吸收和散射。作為一個(gè)實(shí)例，激光器4可以是重復(fù)脈沖的1035nm的裝置，其以10kHz的重復(fù)率產(chǎn)生500fs脈沖，并且產(chǎn)生在10微焦范圍內(nèi)的獨(dú)立脈沖能量。
[0015]激光器4由控制用電子裝置300、經(jīng)由輸入和輸出裝置302控制以產(chǎn)生光束6?？刂朴秒娮友b置300可以是計(jì)算機(jī)、微控制器等。在該實(shí)例中，整個(gè)系統(tǒng)由控制器300控制，并且數(shù)據(jù)通過(guò)輸入/輸出裝置1 302移動(dòng)。圖形用戶(hù)界面⑶I 304可以用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、處理⑶I 304上的用戶(hù)輸入(UI)306并且顯示收集到的信息，例如眼結(jié)構(gòu)的圖像。
[0016]生成的UF光束6通過(guò)半波片8和線(xiàn)性偏振器10，朝著患者眼睛68前進(jìn)。可以調(diào)節(jié)光束的偏振狀態(tài)使得期望的光量通過(guò)一起用作UF光束6的可變衰減器的半波片8和線(xiàn)性偏振器10。另外，線(xiàn)性偏振器10的取向確定入射在光束組合器34上的入射偏振狀態(tài)，由此優(yōu)化光束組合器透光率。
[0017]UF光束前進(jìn)通過(guò)遮光器12、孔14和敏感(pickoff)裝置16。系統(tǒng)控制遮光器12出于操作和安全原因確保激光的開(kāi)/關(guān)控制?？自O(shè)置激光束的有效外徑并且敏感裝置監(jiān)視有效光束的輸出。敏感裝置16包括部分反射鏡20和檢測(cè)器18?？梢允褂脵z測(cè)器18測(cè)量脈沖能量、平均功率或組合。信息可以用于反饋到用于衰減的半波片8以及用于檢驗(yàn)遮光器12是打開(kāi)還是關(guān)閉。另外，遮光器12可以具有位置傳感器以提供冗余狀態(tài)檢測(cè)。
[0018]光束通過(guò)光束調(diào)整級(jí)22，其中可以修改諸如光束直徑、發(fā)散度、圓形度和散光的光束參數(shù)。在該所示意的實(shí)例中，光束調(diào)整級(jí)22包括2元件光束擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡包括球面光學(xué)器件24和26，以便于實(shí)現(xiàn)所需的光束尺寸和準(zhǔn)直。雖然本文中未示出，但是可以使用變形光學(xué)系統(tǒng)或其它光學(xué)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)所期望的光束參數(shù)。用于確定這些光束參數(shù)的因素包括激光的輸出光束參數(shù)、系統(tǒng)的整體放大倍率、以及在治療位置處的所期望的數(shù)值孔徑(NA)。此外，可以使用光學(xué)系統(tǒng)22以使孔14成像至所期望的位置(例如，下文所述的2軸的掃描裝置50之間的中心位置)。這樣，確保通過(guò)孔14的光量能夠通過(guò)掃描系統(tǒng)。隨后，敏感裝置16進(jìn)行對(duì)有效光的可靠測(cè)量。
[0019]從調(diào)整級(jí)22出射