微脈沖柵格圖案激光治療和方法
【專利說明】微脈沖柵格圖案激光治療和方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本申請要求 2013 年 4 月 18 日提交的題為 "Micropulse Grid Pattern Laser Treatment and Methods"的美國專利申請No. 61/813, 585的優(yōu)先權(quán)。該申請也是2012年 10 月 19 日提交的題為"Micropulse Grid Pattern Laser Treatment and Methods" 的美 國專利申請No. 13/656, 332的部分繼續(xù)申請，其要求2011年10月19日提交的題為"Grid Pattern Therapeutic Treatment"的美國臨時(shí)專利申請No. 61/549, 036的優(yōu)先權(quán)，其全部 公開通過引用并入此處，用于所有目的，如同在此處完整闡述的。
【背景技術(shù)】
[0003] 治療性激光通常用于治療各種眼病。例如，可以用這種激光來治療的具體疾病類 型是糖尿病視網(wǎng)膜病變。糖尿病視網(wǎng)膜病變是由于糖尿病的并發(fā)癥而對視網(wǎng)膜的損傷。如 果不進(jìn)行治療，糖尿病視網(wǎng)膜病變最終可能導(dǎo)致失明。糖尿病視網(wǎng)膜病變通常由微血管性 視網(wǎng)膜變化而引起。例如，糖尿病誘導(dǎo)效應(yīng)可以損傷眼睛的組織，這可以改變血-視網(wǎng)膜屏 障的構(gòu)成并且使視網(wǎng)膜血管變得更具滲透性。在治療這種疾病過程中，一個(gè)或多個(gè)光束可 以入射至眼睛中和/或入射在視網(wǎng)膜組織上，以引起組織的光凝固，從而精細(xì)地?zé)蒲鄄?血管和/或阻止血管生長，以引起各種治療益處。激光光凝固通常用于視網(wǎng)膜病變的早期 階段。
[0004] 然而，在提供激光光凝固治療中，重要的是避免損傷眼睛的敏感組織，如中央凹 (fovea)、黃斑等等。在某些情況下，期望的會是，對與這些區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域靠近的 組織進(jìn)行治療，同時(shí)確保避免對這些區(qū)域的損傷。傳統(tǒng)的激光光凝固技術(shù)不能提供對與這 樣的敏感組織靠近的區(qū)域進(jìn)行治療同時(shí)確保將避免或極大地減小對這樣的組織的損傷的 最佳解決方案。因此，在本領(lǐng)域中需要用于治療例如糖尿病視網(wǎng)膜病變的各種眼病的改進(jìn) 的激光光凝固方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 此處所描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于治療患者眼睛的眼組織和/或其他區(qū) 域的系統(tǒng)及方法。過程可以包括使用一個(gè)或多個(gè)光束（例如，激光）以引起光凝固，從而精 細(xì)地?zé)蒲鄄垦芎?或阻止血管生長，以引起一個(gè)或多個(gè)治療益處。這樣的過程可以用 于治療糖尿病視網(wǎng)膜病變、黃斑水腫，和/或其他眼病。根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種用于治 療患者的眼睛的方法。該方法可以包括為治療光束限定多個(gè)目標(biāo)位置。該多個(gè)目標(biāo)位置可 以包括第一位置、第二位置、和多個(gè)中間位置。每個(gè)目標(biāo)位置可以對應(yīng)于用于對患者眼睛的 眼組織進(jìn)行治療的治療位點(diǎn)。該方法也可以包括從治療光束遞送第一脈沖到多個(gè)目標(biāo)位置 中的每個(gè)目標(biāo)位置處的眼組織上，并且在這些治療位置中遞增地掃描該治療光束，使得在 各第一脈沖遞送期間固定該光束。該方法還可以包括從治療光束遞送額外數(shù)量的脈沖到多 個(gè)目標(biāo)位置中的每個(gè)目標(biāo)位置處的眼組織上，同時(shí)在第一位置和第二位置之間以相應(yīng)的額 外數(shù)量的次數(shù)遞增地掃描治療光束，從而提供額外的治療到眼組織。每個(gè)脈沖的時(shí)長可以 足夠短，以避免引起眼組織的傳統(tǒng)光凝固，同時(shí)射到各目標(biāo)位置的脈沖總數(shù)量足以在那個(gè) 位置處引起治療性愈合響應(yīng)的光激活。
[0006] 該方法可以額外地包括將瞄準(zhǔn)光束射到眼組織上，以限定該眼組織上的多個(gè)目標(biāo) 位置。在各目標(biāo)位置處遞送的脈沖之間的時(shí)間間隔可以約等于從第一位置到第二位置掃描 治療光束的時(shí)長。在該實(shí)施例中，該時(shí)間間隔可以是下面的乘積：目標(biāo)位置的總數(shù)，各脈沖 的平均時(shí)長，以及治療光束在相鄰目標(biāo)位置之間移動的平均時(shí)長。該時(shí)間間隔可以大于約 1900微秒。
[0007] 在一些實(shí)施例中，在各目標(biāo)位置處的用于治療光束的占空比可以不大于約9 %，雖 然所使用的占空比可以根據(jù)所執(zhí)行的特定治療而變化，并且不大于約5%的占空比是更常 見的。在一些實(shí)施例中，在治療位置中遞增地掃描治療光束時(shí)的脈沖的每次遞送可以包括 治療周期，并且該方法可以額外地包括提供約10和約10, 〇〇〇治療周期之間的治療周期以 治療眼睛的眼組織。周期中的每個(gè)脈沖可以在足夠短的時(shí)長內(nèi)被遞送到相應(yīng)的目標(biāo)位置， 以在眼組織上提供目標(biāo)位置的可見圖案。每個(gè)脈沖的時(shí)長可以是在約50和150微秒之間。
[0008] 根據(jù)另一個(gè)方面，一種用于對患者的眼睛提供醫(yī)學(xué)治療的系統(tǒng)可以包括：被配置 成沿著治療光束路徑發(fā)送治療光束的治療光束源，沿著治療光束路徑被設(shè)置并且被配置成 沿著患者的眼睛的眼組織掃描治療光束的掃描裝置，和被耦接至掃描裝置的處理器。該處 理器可以被配置或者指令從而（例如，經(jīng)由存儲在存儲裝置上的指令）：A)為治療光束限定 相對于眼組織的多個(gè)目標(biāo)位置；B)從治療光束遞送脈沖到多個(gè)目標(biāo)位置中的每個(gè)目標(biāo)位 置處的眼組織上，同時(shí)將治療光束固定于相關(guān)聯(lián)的位置處；C)在目標(biāo)位置中遞增地掃描治 療光束，和D)重復(fù)步驟B)和C)以從治療光束遞送多個(gè)額外的脈沖到多個(gè)目標(biāo)位置中的每 個(gè)目標(biāo)位置處。該多個(gè)目標(biāo)位置可以包括第一位置、第二位置、以及多個(gè)中間位置，并且可 以在該第一位置和第二位置之間掃描該治療光束。每個(gè)脈沖的時(shí)長可以足夠短，以避免引 起眼組織的傳統(tǒng)光凝固，同時(shí)射到各目標(biāo)位置的脈沖總數(shù)量足以在那個(gè)位置處引起治療性 愈合的光激活。
[0009] 如此處所描述的，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括瞄準(zhǔn)光束源，該瞄準(zhǔn)光束源被配 置成沿著瞄準(zhǔn)光束路徑發(fā)送瞄準(zhǔn)光束。在這樣的實(shí)施例中，掃描裝置可以被配置成沿著眼 組織掃描瞄準(zhǔn)光束，以在眼組織上限定多個(gè)目標(biāo)位置。在各目標(biāo)位置處遞送的脈沖之間的 時(shí)間間隔可以約等于在第一位置和第二位置之間的目標(biāo)位置中遞增地掃描治療光束的時(shí) 長。處理器還可以被配置成提供約10和約10, 000周期之間的微脈沖治療。掃描裝置和/ 或治療或瞄準(zhǔn)光束源可以被設(shè)置在適配器裝置內(nèi)，該適配器裝置能夠可拆卸地與眼部測量 儀耦接并且能夠與光束源光學(xué)地耦接。
[0010] 在另一個(gè)實(shí)施例中，用于對患者的眼睛提供醫(yī)學(xué)治療的系統(tǒng)可以包括：被配置成 沿著治療光束路徑發(fā)送治療光束的治療光束源，沿著治療光束路徑被設(shè)置并且被配置成沿 著患者的眼睛的眼組織掃描治療光束的掃描裝置，和被耦接至掃描裝置的處理器。該處理 器可以被配置或指令從而（例如，經(jīng)由存儲在存儲裝置上的指令）：A)為治療光束限定相對 于眼組織的多個(gè)目標(biāo)位置，其中目標(biāo)位置包括第一位置、第二位置、以及多個(gè)中間位置；B) 從治療光束遞送脈沖到多個(gè)目標(biāo)位置中的每個(gè)目標(biāo)位置處的眼組織上；C)在第一位置和 第二位置之間的目標(biāo)位置中遞增地掃描該光束，使得該多個(gè)目標(biāo)位置看起來像是由該光束 并發(fā)照亮，和D)重復(fù)步驟B)和C)以從治療光束遞送多個(gè)額外的脈沖到多個(gè)目標(biāo)位置中的 每個(gè)目標(biāo)位置處，使得該多個(gè)目標(biāo)位置看起來像是由該光束并發(fā)照亮。如此處所描述的，每 個(gè)脈沖的時(shí)長可以足夠短，以避免引起眼組織的傳統(tǒng)光凝固，同時(shí)射到各目標(biāo)位置的脈沖 總數(shù)量足以在那個(gè)位置處引起治療性愈合的光激活。
【附圖說明】
[0011] 結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述：
[0012] 圖1A至圖1G例示了可以與眼部成像儀耦接以使眼部成像儀能夠提供限定邊界的 醫(yī)學(xué)治療的適配器的各種透視圖。
[0013] 圖2A至圖2E例示了與眼部成像儀耦接的圖1A至圖1G的適配器的各種視圖。
[0014] 圖3例示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種用于提供醫(yī)學(xué)治療的系統(tǒng)的框圖。
[0015] 圖4A至圖4C例示了可以與圖3的系統(tǒng)一起使用的顯示界面的框圖。
[0016] 圖5A至圖5F例示了可以用于限定邊界的醫(yī)學(xué)治療的各種治療邊界和/或治療圖 案。
[0017] 圖6A至圖6F例示了在圖5A至圖5F的治療邊界和/或治療圖案內(nèi)或相對于圖5A 至圖5F的治療邊界和/或治療圖案遞送的激光。
[0018] 圖7A至圖7F例示了在治療圖案內(nèi)順序地遞送激光的過程。
[0019] 圖8例示了定位成與患者的視網(wǎng)膜的特征或組織相鄰的治療圖案。
[0020] 圖9A至圖9C例示了可以用于在治療過程期間對治療激光的連續(xù)移動進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?治療激光的長圓形（oblong)橫截面輪廓或橢圓形橫截面輪廓。
[0021] 圖10A至圖10C例示了可以在醫(yī)學(xué)治療過程中使用的視網(wǎng)膜圖像、輪廓或圖。
[0022] 圖11A至圖11B例示了被執(zhí)行用于這種治療圖案的微脈沖治療，該治療圖案包括 以三行和三列布置的9個(gè)治療位置的陣列。
[0023] 圖12A至圖12H例示了可以用于提供微脈沖治療的其他治療圖案或治療斑（spot) 布置。
[0024] 在附圖中，相似的部件和/或特征可以具有相同數(shù)字附圖標(biāo)記。此外，相同類型的 各種部件可以通過在附圖標(biāo)記后的在相似的部件和/或特征之間進(jìn)行區(qū)分的字母來進(jìn)行 區(qū)分。如果在說明書中僅使用了最前面的數(shù)字附圖標(biāo)記，則描述適用于具有相同的最前面 的數(shù)字附圖標(biāo)記的相似部件和/或特征中的任何一個(gè)，而不考慮字母后綴。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 隨后的描述僅提供了示例性實(shí)施例，但并不意在限制本公開的范圍、適用性或配 置。而是，對示例性實(shí)施例的后續(xù)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)示例 性實(shí)施例的能夠?qū)崿F(xiàn)的描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離如所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的 思想和范圍的情況下，可以對要素的功能和布置做出各種改變。
[0026] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于治療患者的眼睛的視網(wǎng)膜和/或其他區(qū)域的系統(tǒng)及 方法。過程可以包括使用一個(gè)或多個(gè)光束（例如，激光）以引起光凝固，從而精細(xì)地?zé)蒲?部血管和/或阻止血管生長，以引起一個(gè)或多個(gè)治療益處。這樣的過程可以用于治療糖尿 病視網(wǎng)膜病變、黃斑水腫和/或其他眼病。在一些實(shí)施例中，光凝固可以產(chǎn)生出現(xiàn)在視網(wǎng)膜 中的一系列可見斑。在其他實(shí)施例中，一系列短時(shí)長光脈沖（例如，5-15微秒之間）可以 被遞送至視網(wǎng)膜組織，以每個(gè)脈沖之間的熱弛豫時(shí)間延遲來限制目標(biāo)視網(wǎng)膜組織的溫度升 高并且從而將熱效應(yīng)限制到僅在視網(wǎng)膜色素上皮層。這樣的短時(shí)長脈沖（此處也稱為微脈 沖）不會產(chǎn)生出現(xiàn)在視網(wǎng)膜上的可見斑，并且可以產(chǎn)生較少的整體組織損傷。
[0027] 為了治療和/或凝固視網(wǎng)膜組織而遞送的治療光（即，激光）可以以治療水平被 遞送到限定的治療邊界內(nèi)，該限定的治療邊界可以包括重復(fù)出現(xiàn)的幾何形狀的圖案。治療 邊界可以限定一個(gè)區(qū)域，處于治療水平的治療光射向該區(qū)域內(nèi)，并且治療光基本上不會射 向在該區(qū)域外或者在該區(qū)域外以亞治療水平提供治療光，例如，折射光、入射光等的情況。 因此，治療邊界可以限定一個(gè)區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)提供醫(yī)學(xué)治療并且在該區(qū)域外不提供或最 低限度地提供醫(yī)學(xué)治療?？梢栽诨颊叩难劬Φ囊暰W(wǎng)膜表面上投射和/或限定治療邊界和/ 或圖案，以顯示要治療的區(qū)域。由于治療邊界可以限定或區(qū)分不接收或最低限度地接收醫(yī) 學(xué)治療的視網(wǎng)膜區(qū)域，所以治療邊界的外周邊緣可以定位成與視網(wǎng)膜的敏感組織和/或不 期望醫(yī)學(xué)治療的任何地方相鄰，以確保敏感組織或區(qū)域?qū)⒉唤邮栈驅(qū)⒆畹拖薅鹊亟邮蔗t(yī)學(xué) 治療。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，由于折射、光散射等，一些治療光會入射到在治療邊界之外的組織 上，但是這樣的光將是極少的并且可能對治療邊界之外的組織具有極小的影響。因此，本發(fā) 明的實(shí)施例提供了用于確定視網(wǎng)膜的將接收醫(yī)學(xué)治療的區(qū)域和將不接收醫(yī)學(xué)治療的區(qū)域 的精確控制。
[0028] 可以在用戶界面、視網(wǎng)膜的圖或圖像和/或視網(wǎng)膜本身上限定并顯示治療邊界的 外周邊緣以及治療邊界的剩余部分，使得提供醫(yī)學(xué)治療的醫(yī)生或用戶了解治療區(qū)域的外邊 界。由于對治療區(qū)域的外邊界進(jìn)行了顯示，所以醫(yī)生可以使治療區(qū)域緊密接近敏感組織和/ 或任何其他區(qū)域或者靠近敏感組織和/或任何其他區(qū)域地放置治療區(qū)域，同時(shí)確保不治療 或最低限度地治療敏感組織或其他區(qū)域。
[0029] 在一些實(shí)施例中，代替封閉的邊界或圖案，或者除了封閉的邊界或圖案之外，治療 圖案包括瞄準(zhǔn)斑的陣列。瞄準(zhǔn)斑的陣列可以如此處所描述的限定在患者的視網(wǎng)膜上，并且 治療光束可以相對