ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ХИРУРГИИ ГЛАЗА И НАБОР КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛАЗЕРНОМ ПРИБОРЕ ДЛЯ ХИРУРГИИ ГЛАЗА Российский патент 2019 года по МПК A61F9/08 

Область техники

Изобретение относится, в целом, к офтальмологической лазерной хирургии и, конкретно, к выполнению различных вариантов обработки человеческого глаза (далее - глаз) посредством одного и того же лазерного прибора для хирургии глаза.

Уровень техники

Использование фокусированного импульсного лазерного излучения для целей формирования разрезов в роговичной ткани или в других тканях глаза человека в течение длительного времени было предметом интенсивных исследований в офтальмологии. На рынок уже выведены приборы, реализующие функцию выполнения разрезов с помощью лазерного излучения указанного типа. Обычно для этих целей применяются ультракороткие импульсы лазерного излучения, т. е. импульсы с длительностями, например, в фемтосекундном диапазоне. Однако изобретение не ограничивается подобными решениями, поскольку формирование разреза в роговичной ткани возможно и с применением импульсов меньшей или большей длительности, так что изобретение охватывает и такие импульсы, например импульсы, длительности которых лежат в аттосекундном диапазоне или в пределах единиц, десятков или сотен пикосекунд.

Физический эффект, который используется в процессе формирования разреза посредством импульсного лазерного излучения, - это так называемый оптический пробой, вызванный лазерным излучением. Пробой приводит к так называемой фотодеструкции, область которой примерно ограничивается фокальной зоной пучка излучения, т. е. зоной с минимальным сечением пучка. В результате сложения множества отдельных зон фотодеструкции в глазной ткани может быть сформирован разрез сравнительно сложного профиля.

Примером использования такого подхода к формированию разреза посредством импульсного лазерного излучения является так называемый метод LASIK (laser in-situ keratomileusis - лазерный интрастромальный кератомилез). В этой хирургической операции (которую обычно относят к рефракционной хирургии, т. е. к хирургии, направленной на устранение или, по меньшей мере, ослабление дефекта зрения, связанного с формированием изображения глазом) выполняют горизонтальный (с точки зрения лежащего пациента) разрез роговицы глаза с образованием небольшого сегмента поверхностной ткани (обычно именуемого специалистами лоскутом), который можно отогнуть. После отгибания лоскута в открытой таким образом строме роговицы производят так называемую абляцию посредством лазерного излучения (например эксимерного излучения с длиной волны 193 нм), т. е. удаляют ткань стромы в соответствии с требуемым профилем абляции, заранее рассчитанным для конкретного пациента. После этого лоскут укладывается на свое место, и процесс заживления протекает сравнительно быстро и безболезненно. Данное вмешательство изменяет свойства роговицы в отношении формирования изображения, причем в наиболее удачных операциях достигается практически полное устранение имевшегося дефекта зрения.

Как альтернатива прежней (ʺклассическойʺ) процедуре (с применением механического микрокератома), вырезание лоскута может быть выполнено и с использованием лазерной техники. Существующие методики этой процедуры часто включают уплощение передней поверхности роговицы путем ее прижатия к планарной контактной поверхности контактного элемента, прозрачного для лазерного излучения. После этого производится формирование лоскута путем выполнения основного разреза (образующего ложе лоскута) по плоскости, лежащей на постоянной глубине, и поперечного разреза, доходящего от основного разреза до поверхности роговицы. Уплощение роговицы позволяет выполнять основной разрез как двумерный разрез, при выполнении которого требуется управлять положением фокуса пучка излучения только в плоскости, перпендикулярной направлению распространения излучения (обычно обозначаемой, как плоскость x-y), без осуществления управления фокусом в направлении распространения лазерного излучения (обозначаемого, как z-направление). В случае необходимости эффективного управления положением фокуса пучка излучения в z-направлении такое управление можно осуществить, например, с помощью жидкостной линзы, как это описано заявителем настоящего изобретения, в частности, в документе EP 1837696, содержание которого включено в данное описание посредством ссылки. В общем виде контроль положения фокуса пучка излучения описан заявителем в патентных заявках EP 2111831 и WO 2010/142311, содержание которых также включено в данное описание посредством ссылки.

Другим типом операции, при которой выполняются разрезы в роговице посредством импульсного лазерного излучения, является экстракция роговичного лентикула. В этом случае в ткани стромы вырезается объем (например в форме небольшого диска), который затем может быть удален из глаза через вспомогательный разрез. Конкретная форма удаляемого лентикула может зависеть от диагноза (такого, например, как миопия или гиперметропия). Согласно процедуре, ранее часто применявшейся для вырезания лентикула, в роговице сначала выполнялся нижний разрез, задающий нижнюю (заднюю) сторону лентикула, а затем верхний разрез, задающий его верхнюю (переднюю) сторону. Оба разреза часто являлись трехмерными, так что каждый требовал управления фокусом пучка излучения по оси z.

Для регулировки положения фокуса пучка излучения в плоскости x-y применяются достаточно быстрые сканеры, например использующие сканирующие зеркала с гальванометрическим приводом. С другой стороны, доступные z-сканеры - т. е. сканеры, которые позволяют перемещать фокус в z-направлении, - часто являются медленными по сравнению с зеркальными сканерами с гальванометрическим приводом. Кроме того, доступные сканеры способны перекрывать только ограниченный z-интервал.

В отличие от описанной выше рефракционной хирургии глаза на основе метода LASIK, а также на основе удаления роговичного лентикула, в которой разрезы выполняются в роговице, в случае хирургии катаракты разрезы выполняют в хрусталике глаза. Однако хрусталик расположен глубже, и невозможно с помощью z-сканера сместить внутрь глаза в z-направлении фокус пучка лазерного прибора, используемого для рефракционной хирургии глаза, с соблюдением достаточно хорошего качества на расстояние, обеспечивающее для разреза в хрусталике такое же качество, как в роговице.

Раскрытие изобретения

В соответствии с приведенным анализом задача, на решение которой направлено изобретение, решается посредством лазерной системы, в комплект которой входит используемый в хирургии глаза лазерный прибор, а также набор контактных устройств, предназначенных для применения в данном приборе и обеспечивающих возможность выполнения различных модификаций обработки глаза посредством одного и того же лазерного прибора. Кроме того, задачей изобретения является разработка надлежащего способа выполнения различных вариантов лазерной хирургической обработки глаза с помощью одного лазерного прибора соответствующего назначения.

Данные задачи решаются с помощью системы, набора и способа, охарактеризованных в независимых пунктах формулы. Предпочтительные варианты охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.

В дальнейшем описании термины ʺконтактное устройствоʺ, ʺинтерфейсный блокʺ, ʺинтерфейс для пациентаʺ и ʺадаптерʺ будут использоваться альтернативным образом, но должно быть понятно, что это синонимы.

Согласно первому аспекту изобретения предлагаемая лазерная система, предназначенная для хирургии глаза, содержит лазерный прибор для хирургии глаза, а также набор контактных устройств в виде интерфейсов, с которыми контактирует глаз пациента. Данный лазерный прибор содержит оптические компоненты, обеспечивающие получение импульсного сфокусированного лазерного излучения, параметры которого согласованы с осуществлением фотодеструкций в ткани глаза. Кроме того, прибор снабжен блоком управления, контролирующим позицию фокуса пучка лазерного излучения. Блок управления сконструирован с возможностью выполнения различных управляющих программ, представляющих различные типы конфигураций разреза. В наборе контактных устройств каждое из них содержит контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, а также сопрягающий участок для разъемного присоединения контактного устройства (интерфейса для пациента) к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Кроме того, контактные устройства набора отличаются одно от другого различным оптическим воздействием (оптическим эффектом) на создаваемое в лазерном приборе излучение, конкретно, на лазерное излучение, исходящее из такого прибора.

Предусмотрена возможность того, чтобы по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличалась от остальных другим воздействием на положение фокуса пучка излучения относительно контактной поверхности.

Например, различающийся оптический эффект может проявляться в том, что для одного и того же лазерного прибора в зависимости от присоединения того или иного из контактных устройств к ответному сопрягающему участку положение фокальной точки (фокуса) пучка лазерного излучения относительно контактной поверхности оказывается расположенным в глазе в другой позиции. В частности, в зависимости от установленного контактного устройства положение фокуса (фокальной точки) может находиться в роговице глаза, в хрусталике или у другой точки на поверхности глаза или внутри него, например в радужно-роговичном углу глаза. Допустим, например, что положение фокуса (т. е. параметр, указывающий, насколько глубоко фокальная точка расположена в глазе в z-направлении по отношению к контактной поверхности) в случае установки первого контактного устройства лежит в интервале 250-350 мкм, предпочтительно в интервале 280-320 мкм, а в оптимальном варианте - у 310 мкм. Такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки роговицы с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза. Сходным образом, если допустить, что положение фокуса в случае установки второго контактного устройства находится, например, ниже контактного элемента контактного устройства на 4-6 мм, предпочтительно на 4,5-5,5 мм, а в оптимальном варианте - на 5 мм, такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки хрусталика с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза.

Кроме того, различающийся оптический эффект может проявляться в том, что для одного и того же лазерного прибора в зависимости от установленного контактного устройства становится возможным или устанавливается другой интервал регулировки в z-направлении (т. е. другой интервал заглубления фокуса). В частности, в зависимости от установленного контактного устройства интервал заглубления фокуса (т. е. интервал регулировки фокальной точки в z-направлении) может быть согласован с обработкой роговицы глаза, хрусталика глаза или с обработкой другой точки на поверхности глаза или внутри него. Допустим, например, что в случае установки первого контактного устройства интервал заглубления фокуса (показывающий, до какого предела фокальную точку можно регулировать в z-направлении с помощью z-сканера, используя один и тот же лазерный прибор) составляет 1-1,4 мм, предпочтительно 1,1-1,3 мм, а в оптимальном варианте сводится к 1,2 мм. Такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки роговицы с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза. Сходным образом, если допустить, что в случае установки второго контактного устройства интервал заглубления фокуса составляет 8-16 мм, предпочтительно 10-14 мм, а в оптимальном варианте сводится к 12 мм, такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки хрусталика с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза. Величина заглубления фокуса, требуемая для конкретного приложения, может быть задана, например, z-сканером и интерфейсом для пациента.

Далее, различающийся оптический эффект может проявляться в том, что для одного и того же лазерного прибора в зависимости от установленного контактного устройства получают различный диаметр фокального пятна. В частности, в зависимости от установленного контактного устройства диаметр фокального пятна может быть согласован с обработкой роговицы глаза, хрусталика глаза или с обработкой другой точки на поверхности глаза или внутри него. Допустим, например, что в случае установки первого контактного устройства диаметр пятна составляет 1-6 мкм, предпочтительно 2-5 мкм, а в оптимальном варианте 3-5 мкм. Такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки роговицы с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза. Сходным образом, если допустить, что в случае установки второго контактного устройства диаметр пятна составляет 3-14 мкм, предпочтительно 4-12 мкм, а в оптимальном варианте 5-10 мкм, такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки хрусталика с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза.

Кроме того, различающийся оптический эффект может проявляться в том, что для одного и того же лазерного прибора в зависимости от установленного контактного устройства получают различный диаметр сканируемого поля (т. е. различный диаметр зоны, которая может быть облучена лазерным пучком в плоскости x-y). В частности, в зависимости от установленного контактного устройства диаметр сканируемого поля может быть согласован с обработкой роговицы глаза, хрусталика глаза или с обработкой другой точки на поверхности глаза или внутри него. Допустим, например, что в случае установки первого контактного устройства диаметр сканируемого поля составляет 9-15 мм, предпочтительно 11-13 мм, а в оптимальном варианте 12 мм. Такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки роговицы с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза. Сходным образом, если допустить, что в случае установки второго контактного устройства диаметр сканируемого поля составляет 5-9 мм, предпочтительно 6-8 мм, а в оптимальном варианте 7 мм, такое контактное устройство будет пригодно для проведения операционной обработки хрусталика с помощью лазерного прибора, предназначенного для использования в хирургии глаза.

Позитивным результатом различающегося оптического воздействия на лазерное излучение, генерируемое в лазерном приборе, является возможность получить во всех обрабатываемых зонах внутри глаза как для маленького, так и для большого фокусного расстояния почти эквивалентное (единообразное) фокальное пятно. Этот результат, в частности, проявляется в хорошем, адаптированном фокусировании, в возможности использовать низкую энергию импульса лазерного излучения и/или в ослаблении отрицательных ощущений у пациента.

Далее, по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных другой формой и/или другим положением по меньшей мере одной оптической граничной поверхности. Оптической граничной поверхностью может быть, в частности, поверхность контактной линзы соответствующего контактного устройства, обычно используемого для фиксации положения глаза. Возможен также вариант, в котором оптическая граничная поверхность образована поверхностью вспомогательного оптического элемента, установленного в контактном устройстве в дополнение к контактной линзе. Соответственно, приемлем также вариант, в котором по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных другим количеством оптических элементов. В число этих оптических элементов могут входить, в частности, контактная линза, используемая для прилегания к глазу, и вспомогательный оптический элемент, например, в виде линзы (преломляющего оптического элемента) или дифракционного оптического элемента.

По меньшей мере одно из контактных устройств может содержать уплощающий (аппланационный) конус, выполненный с возможностью установки на глаз и связывания с фокусирующей оптикой лазерного прибора. Однако уплощающий конус такого типа могут содержать также несколько или большинство контактных устройств и даже все контактные устройства.

Кроме того, лазерный прибор может содержать адаптивный оптический элемент, установленный, по отношению к направлению распространения лазерного излучения, перед фокусирующей оптикой лазерного прибора. В возможном варианте этот элемент представляет собой адаптивное зеркало или адаптивную систему, работающую на пропускание. В этом случае адаптивный оптический элемент позволяет обеспечить компенсацию возможного увеличения аберрации волнового фронта. Такое увеличение может произойти, например, если лазерную систему используют для различных приложений. В частности, обязательная корректировка в ходе выполнения разреза в хрусталике может потребоваться из-за соответствующего расширенного интервала перестройки положения (заглубления) фокуса.

По меньшей мере одно из контактных устройств может содержать код, в зависимости от которого лазерный прибор может выполнить управляющую программу, хранящуюся в блоке управления. Например, лазерный прибор может распознать код и вызвать из блока управления управляющую программу, соответствующую этому коду. Предпочтительно выполнять такие операции автоматически.

Согласно второму аспекту изобретения предложен набор контактных устройств, который предназначен для применения в лазерном приборе, используемом в хирургии глаза, и обеспечивает, в частности, в каждом случае наличие контактного устройства (интерфейса для пациента) для любой соответствующей внутриглазной операции. Каждое из контактных устройств содержит контактирующее тело, прозрачное для излучения лазерного прибора и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, а также сопрягающий участок для разъемного присоединения контактного устройства к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Контактные устройства набора отличаются одно от другого (i) различным воздействием на положение фокуса пучка лазерного излучения относительно контактной поверхности и/или (ii) различной конфигурацией и/или различным положением по меньшей мере одной оптической граничной поверхности, и/или (iii) различным количеством оптических элементов. Все эти различия совместно проявляются в виде различающегося оптического воздействия на излучение лазерного прибора (например в виде обеспечения различного фокусного расстояния, отклонения и/или расщепления пучка). Конкретно, наличие контактных устройств позволяет, в зависимости от того, какое контактное устройство подсоединено к лазерному прибору, охватывать другой интервал обработки (например интервал заглубления фокуса) в плоскости x-y и/или в z-направлении.

В наборе по меньшей мере одно контактное устройство или их подгруппа может содержать плоский контактный элемент. В таком варианте поверхность, предназначенная для прилегания к глазу, выполнена в виде плоской контактной поверхности, тогда как противоположная поверхность (поверхность, обращенная от глаза) выполнена плоской и параллельной по отношению к контактной поверхности. По меньшей мере одно из контактных устройств может содержать вспомогательный оптический элемент. Его можно установить, например, в любом контактном устройстве или в одном из контактных устройств с плоским контактным элементом. Предусмотрена возможность установить вспомогательный оптический элемент в контактном устройстве, например, так, чтобы его выпуклая (или плоская) и вогнутая поверхности были обращены соответственно от контактного элемента и в сторону контактного элемента. Однако приемлемы также и другие конструкции вспомогательного оптического элемента, причем, независимо от их конкретной конфигурации, его поверхность, обращенная в сторону контактного элемента (например контактной линзы), и/или поверхность, обращенная от контактного элемента (контактной линзы), могут быть выполнены в виде оптической поверхности свободно выбираемой формы.

По меньшей мере одно из контактных устройств может содержать также двояковогнутую контактную линзу. В таком варианте контактная поверхность линзы, предназначенная для прилегания к глазу, и поверхность, расположенная напротив контактной поверхности, имеют вогнутую форму. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере одно из контактных устройств может содержать выпукло-вогнутую или плоско-вогнутую контактную линзу. В первом случае контактная поверхность, предназначенная для прилегания к глазу, и поверхность, расположенная напротив контактной поверхности, имеют соответственно вогнутую и выпуклую форму. У плоско-вогнутой контактной линзы контактная поверхность, предназначенная для прилегания к глазу, и поверхность, расположенная напротив контактной поверхности, имеют соответственно вогнутую и плоскую форму. Независимо от конкретной конфигурации контактной линзы ее контактная поверхность и/или поверхность, расположенная напротив контактной поверхности, могут быть выполнены в виде оптической поверхности свободно выбираемой формы, создающей преломляющий или дифракционный эффект.

Согласно третьему аспекту изобретения предлагается применение набора контактных устройств, включающее, для каждого операционного приложения, использование одного из контактных устройств в лазерном аппарате для хирургии глаза. Лазерный прибор содержит оптические компоненты, генерирующие требуемое импульсное сфокусированное лазерное излучение, параметры которого согласованы с осуществлением фотодеструкций в ткани глаза. Кроме того, в приборе имеется блок управления, обеспечивающий контроль положения фокуса пучка лазерного излучения и, дополнительно, пригодный для выполнения различных управляющих программ, представляющих разные типы конфигураций разреза. Каждое из контактных устройств содержит контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, а также сопрягающий участок для разъемного присоединения контактного устройства к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Контактные устройства набора отличаются одно от другого различным оптическим воздействием (оптическим эффектом) на создаваемое в лазерном приборе излучение, а предлагаемое применение включает операционное использование разных контактных устройств набора в зависимости от управляющей программы, выполняемой в данном случае.

Предусмотрена возможность того, что по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных типом влияния на положение фокуса пучка излучения относительно контактной поверхности. Кроме того, по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств может отличаться от остальных другой конфигурацией и/или другим положением по меньшей мере одной оптической граничной поверхности. Допускается также, что по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных другим количеством оптических элементов.

Для лазерного прибора предусмотрена возможность сохранения фокусировки фокусирующей оптики в случае замены контактного устройства. Таким образом, поскольку контактные устройства разного назначения заменяются при неизменной фокусировке, посредством одного и того же лазерного прибора можно получить различный оптический эффект.

В случае замены контактного устройства блок управления может управлять лазерным прибором так, что на траекторию пучка лазерного излучения устанавливается адаптивный оптический элемент или адаптивная система, работающая на пропускание. Для этого контактные устройства могут быть снабжены соответствующим кодом, на основании которого происходит их идентификация. Затем в соответствии с этой идентификацией на траекторию пучка, например автоматически, могут быть введены адаптивный элемент или адаптивная система, отвечающий (отвечающая) данному коду. Адаптивный оптический элемент или адаптивная система, работающая на пропускание, может быть введен (введена), относительно направления распространения пучка, перед оптикой, фокусирующей лазерное излучение.

Согласно четвертому аспекту изобретения предложен способ лазерной хирургической обработки глаза. В рамках способа посредством лазерного прибора получают импульсное сфокусированное лазерное излучение, параметры которого согласованы с осуществлением фотодеструкций в ткани глаза, а положением фокуса пучка этого излучения управляют, используя блок управления. Посредством блока управления в случае обработки первого типа выполняют последовательность команд по меньшей мере одной управляющей программы, представляющей первый тип конфигурации разреза. При этом помещают на контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, первое контактное устройство, согласованное с первым типом обработки, и через сопрягающий участок разъемно присоединяют указанное устройство к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. В случае обработки второго типа выполняют, посредством блока управления, последовательность команд по меньшей мере одной управляющей программы, представляющей второй тип конфигурации разреза, отличающийся от первого. При этом помещают на контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, второе контактное устройство, согласованное со вторым типом обработки, и через сопрягающий участок разъемно присоединяют указанное устройство к ответному сопрягающему участку лазерного прибора.

Упомянутый код позволяет гарантировать, что соответствующая управляющая программа, например, автоматически распознана, запущена и выполнена.

Обработка первого и второго типа может представлять собой соответственно обработку роговицы глаза и хрусталика глаза с использованием, в обоих вариантах, лазерного излучения.

В альтернативном варианте обработка второго типа представляет собой, например, обработку, с использованием лазерного излучения, радужной оболочки, сетчатки, стекловидного тела или зон радужно-роговичного угла глаза (например, с целью коррекции глаукомы).

В случае обработки третьего типа может быть выполнена, посредством блока управления, последовательность команд по меньшей мере одной управляющей программы, представляющей третий тип конфигурации разреза, отличающийся от первого и/или второго типов, причем на контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, может быть помещено третье контактное устройство, согласованное с третьим типом обработки. При этом контактное устройство через сопрягающий участок может быть разъемно присоединено к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Обработка третьего типа может представлять собой обработку радужной оболочки посредством лазерного излучения.

В случае обработки четвертого типа может быть выполнена, посредством блока управления, последовательность команд по меньшей мере одной управляющей программы, представляющей четвертый тип конфигурации разреза, отличающийся от первого, второго и/или третьего типов, причем на контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, может быть помещено четвертое контактное устройство, согласованное с четвертым типом обработки. При этом контактное устройство через сопрягающий участок может быть разъемно присоединено к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Обработка четвертого типа может представлять собой коррекцию глаукомы в радужно-роговичном углу глаза посредством лазерного излучения.

В случае обработки пятого типа может быть выполнена, посредством блока управления, последовательность команд по меньшей мере одной управляющей программы, представляющей пятый тип конфигурации разреза, отличающийся от первого, второго, третьего и/или четвертого типов, причем на контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, может быть помещено пятое контактное устройство, согласованное с пятым типом обработки. При этом контактное устройство через сопрягающий участок может быть разъемно присоединено к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Обработка пятого типа может представлять собой обработку стекловидного тела глаза посредством лазерного излучения.

В случае обработки шестого типа может быть выполнена, посредством блока управления, последовательность команд по меньшей мере одной управляющей программы, представляющей шестой тип конфигурации разреза, отличающийся от первого, второго, третьего, четвертого и/или пятого типов, причем на контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, может быть помещено шестое контактное устройство, согласованное с шестым типом обработки. При этом контактное устройство через сопрягающий участок может быть разъемно присоединено к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Обработка шестого типа может представлять собой обработку сетчатки глаза посредством лазерного излучения.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано со ссылками на прилагаемые схематичные чертежи.

На фиг. 1 представлена блок-схема компонентов одного из вариантов лазерного прибора, предназначенного для хирургических операций на глазу.

На фиг. 2a схематично показана траектория лазерного пучка при обработке роговицы глаза.

На фиг. 2b схематично показана траектория лазерного пучка при обработке хрусталика глаза.

На фиг. 2c схематично показана траектория лазерного пучка при обработке радужной оболочки глаза.

На фиг. 2d схематично показана траектория лазерного пучка при обработке радужно-роговичного угла глаза.

На фиг. 2e схематично показана траектория лазерного пучка при обработке стекловидного тела глаза.

На фиг. 2f схематично показана траектория лазерного пучка при обработке сетчатки глаза.

На фиг. 3 схематично показан другой вариант траектории лазерного пучка при обработке хрусталика по фиг. 2b.

На фиг. 4a схематично представлено первое контактное устройство для применения в лазерном приборе по фиг. 1.

На фиг. 4b схематично представлено второе контактное устройство для применения в лазерном приборе по фиг. 1.

На фиг. 4c схематично представлено третье контактное устройство для применения в лазерном приборе по фиг. 1.

На фиг. 4d схематично представлено четвертое контактное устройство для применения в лазерном приборе по фиг. 1.

На фиг. 4e схематично представлено пятое контактное устройство для применения в лазерном приборе по фиг. 1.

На фиг. 4f схематично представлено шестое контактное устройство для применения в лазерном приборе по фиг. 1.

Осуществление изобретения

Лазерный прибор, представленный на фиг. 1 и обозначенный в целом, как 10, содержит лазерный источник 12, обеспечивающий получение импульсного лазерного пучка 14 с длительностью импульсов излучения, приемлемой для использования этого пучка при выполнении разрезов в роговичной ткани глаза 16 оперируемого пациента. В качестве примера, длительность импульсов излучения лазерного пучка 14 находится в фемтосекундном или аттосекундном диапазоне. Лазерный пучок 14 формируется лазерным источником 12 с частотой следования импульсов, которая является желательной для конкретного приложения, т. е. частота следования импульсов излучения, испускаемых лазерным устройством 10 и направляемых на глаз 16, соответствует частоте следования импульсов излучения, поступающих на выход лазерного источника 12, за исключением ситуации, в которой, в соответствии с формируемым профилем, заданным для глаза 16, часть импульсов излучения, испущенных лазерным источником 12, будет бланкирована посредством оптического затвора 18, установленного в ходе (на траектории) лазерного пучка 14. Соответственно, эти бланкируемые импульсы излучения не достигают глаза 16.

Как это хорошо известно (хотя и не проиллюстрировано на фиг. 1), лазерный источник 12 может содержать, например, лазерный осциллятор (например твердотельный), предусилитель (который повышает мощность лазерных импульсов, испускаемых осциллятором, и одновременно растягивает их во времени), установленное за ним устройство для контроля частоты повторения (pulse-picker), которое выбирает индивидуальные импульсы из лазерных импульсов, прошедших предусилитель, чтобы понизить частоту следования до желательного уровня, усилитель мощности, который усиливает выбранные импульсы (все еще растянутые во времени) до уровня энергии, требуемой для конкретного приложения, и компрессор импульсов, осуществляющий сжатие импульсов, выходящих из усилителя, до длительностей, требуемых для конкретного приложения.

Оптический затвор 18, который может также рассматриваться как модулятор импульсов, может быть выполнен, как акустооптический или электрооптический модулятор. Данный затвор может содержать оптически активные элементы, позволяющие осуществлять быстрое бланкирование отдельных лазерных импульсов. Так, этот затвор может содержать ловушку 20 пучка, служащую для поглощения импульсов излучения, которые подлежат бланкированию, т. е. не должны достичь глаза 16. Оптический затвор 18 может выводить бланкируемые импульсы излучения из нормального хода лазерного пучка 14 и направлять их в ловушку 20 пучка.

На траектории лазерного пучка 14 установлены также другие оптические компоненты, в число которых в представленном примере входят z-сканер 22, x-y сканер 24, а также фокусирующий объектив 26. Этот объектив служит для фокусирования лазерного пучка 14 в желаемом месте в зоне обработки, например в глазу 16, в частности в роговице глаза. Z-сканер 22 предназначен для управления положением фокуса лазерного пучка 14 в продольном направлении, а x-y сканер 24 - для управления положением фокуса в поперечном направлении. Термин "продольное направление" в этом контексте соответствует направлению распространения пучка и обычно именуется z-направлением. Термин "поперечное направление" означает направление, поперечное по отношению к направлению распространения лазерного пучка 14; соответствующая поперечная плоскость обозначается, как плоскость x-y. Для наглядности, на фиг. 1 показана система координат x-y-z, согласованная с положением глаза 16.

Для осуществления поперечного отклонения лазерного пучка 14 x-y сканер 24 может, например, содержать пару сканирующих зеркал с гальванометрическим приводом, установленных с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. С другой стороны, z-сканер 22 может содержать, например, линзу, установленную с возможностью перемещения в продольном направлении, или линзу с изменяемым показателем преломления, или деформируемое зеркало для управления расходимостью лазерного пучка 14 и, соответственно, положением его фокуса по оси z. Подобный перестраиваемый оптический компонент может, например, входить в состав расширителя пучка (не изображен), который обеспечивает расширение лазерного пучка 14, испускаемого лазерным источником 12, и который может быть сконфигурирован, например, как телескоп Галилея.

В предпочтительном варианте фокусирующий объектив 26 представляет собой f-theta объектив, который на своей стороне, соответствующей выходу пучка, разъемно связан с адаптером 28a, образующим интерфейс, с которым контактирует роговица глаза 16 пациента. Для этого у адаптера 28a имеется прозрачный для лазерного излучения контактный элемент 30a, на нижней стороне которого, обращенной к глазу, предусмотрено наличие контактной поверхности 32a, вступающей в контакт с роговицей глаза 16. В приведенном примере, как показано на чертеже, контактная поверхность 32a выполнена плоской и служит для уплощения роговицы посредством контактного элемента 30a, надавливающего на глаз 16, прилагая к нему соответствующее давление, или за счет того, что роговица 16a присасывается к контактной поверхности 32a в результате создания пониженного давления. Контактный элемент 30a (в случае выполнения его в виде плоскопараллельной детали, обычно именуемой уплощающей пластиной) прикреплен у узкого конца несущей втулки 34a, которая выполнена конической. Элемент 30a и втулка 34a могут быть соединены неразъемно, например посредством склеивания. Однако предусмотрена возможность выполнить это соединение разъемным, например резьбовым. У своего широкого (на чертеже - верхнего) конца втулка 34a снабжена надлежащими соединительными средствами (на чертеже не показаны) для сопряжения с фокусирующим объективом 26.

Должно быть понятно, что расположение оптического затвора 18, z-сканера 22, x-y сканера 24 и фокусирующего объектива 26 не обязательно совпадает с проиллюстрированным на фиг. 1. Например, оптический затвор 18 может быть установлен на траектории пучка за z-сканером 22, т. е. проиллюстрированный порядок установки указанных компонентов не должен рассматриваться как вносящий какие-либо ограничения.

Управление лазерным источником 12, оптическим затвором 18, а также двумя сканерами 22, 24 (которые, если это представляется желательным, могут быть объединены в единый конструктивный блок) осуществляется управляющим компьютером 36, который функционирует в соответствии с управляющей программой 40, записанной в его память 38 и содержащей команды (программный код), выполнение которых (которого) управляющим компьютером 36 обеспечивает управление положением фокуса лазерного пучка 14. Это управление осуществляется таким образом, что в роговице глаза 16, прижатой к контактному элементу 30, формируется профиль разреза, полностью отделяющего от окружающей его роговицы объем роговичной ткани в форме лентикула, подлежащего удалению в рамках кератопластики роговицы (экстракции роговичного лентикула). Если это представляется желательным, данный профиль разреза может дополнительно обеспечивать разделение данного объема ткани на несколько отдельных сегментов.

Далее, предусмотрена возможность ввести на пути лазерного пучка 14 адаптивный оптический элемент или адаптивную оптическую систему, например в виде зеркала 42, устанавливаемого, по ходу пучка, перед фокусирующим объективом 26. Зеркало 42 может быть выполнено как деформируемое зеркало. Кроме того, вместо зеркала 42 может быть использован другой адаптивный оптический элемент или другая адаптивная оптическая система, работающая на пропускание. Предпочтительно установить зеркало 42 на траекторию лазерного пучка 14, если требуется произвести обработку хрусталика глаза 16 с целью уменьшения (компенсации) аберраций волнового фронта. В случае обработки роговицы глаза 16 зеркало 42 может быть установлено в нейтральной (неактивной) позиции. В таком варианте используется траектория пучка 14 излучения, показанная на фиг. 1 штриховой линией и не проходящая через зеркало 42 (т. е. зеркало 42 не влияет на лазерный пучок 14). Управление траекторией пучка излучения (т. е. решение, вводить или не вводить в ход лучей зеркало 42) может осуществляться управляющим компьютером 36. В альтернативном варианте зеркало 42 остается на пути пучка, а привод, в зависимости от конкретного приложения, приводится в действие посредством активирования средства, предусмотренного в этом приложении.

В случае использования лазерного устройства 10, проиллюстрированного на фиг. 1, с фокусирующим объективом 26 стандартным образом сопряжен адаптер (интерфейсный блок) 28a. В результате глаз 16 (см. фиг. 1) прилегает к плоской контактной поверхности 32a контактного элемента 30a, входящего в конструкцию адаптера 28a, который более детально показан на фиг. 4a. Адаптеры 28b-28e, представленные на фиг. 4b-4e, совместно с адаптером 28a по фиг. 4a образуют набор адаптеров, причем предпочтительно выполнить каждый из них с возможностью сопряжения с одним и тем же фокусирующим объективом 26. Далее адаптеры 28b-28e будут описаны более подробно со ссылками на фиг. 4b-4e. Однако сначала в общем виде будет продемонстрировано, какое воздействие разные адаптеры оказывают на оптический эффект лазерного прибора 10.

На фиг. 2a-2f представлены адаптеры 28u, 28v, 28w, 28x, 28y, 28z шести различных типов. Адаптер 28u содержит контактную линзу 30u с контактной поверхностью 32u, прилегающей к глазу 16, и позволяет выполнить обработку его роговицы 16a посредством лазерного пучка 14. Адаптер 28v содержит контактную линзу 30v с контактной поверхностью 32v, прилегающей к глазу 16, и, в отличие от адаптера 28u, позволяет выполнить обработку хрусталика 16b глаза, не меняя настройки лазерного прибора 10. Таким образом, обеспечивается возможность осуществлять изменение оптического эффекта лазерного прибора 10, не заменяя этого прибора (и, в частности, при его идентичной настройке). Далее, адаптеры 28w, 28x, 28y, 28z позволяют выполнять посредством лазерного пучка 14 соответственно обработку радужной оболочки 16c, радужно-роговичного угла 16d, стекловидного тела 16e и сетчатки 16f глаза 16. Адаптер 28w содержит контактную линзу 30w с контактной поверхностью 32w, прилегающей к глазу 16; адаптер 28x содержит контактную линзу 30x с контактной поверхностью 32x, прилегающей к глазу 16; адаптер 28y содержит контактную линзу 30y с контактной поверхностью 32y, прилегающей к глазу 16; а адаптер 28z содержит контактную линзу 30z с контактной поверхностью 32z, прилегающей к глазу 16.

В случае применения адаптера 28u оптический эффект лазерного прибора 10 характеризуется тем, что лазерный пучок 14 фокусируется в роговице 16a. Это означает, в частности, что в роговице находится фокальная точка лазерного пучка 14. Для типичного глаза при обработке роговицы 16a преимуществом является возможность довести до примерно 110 мкм значение отрезка z₀, характеризующего положение фокуса (т. е. расстояния, отделяющего, при заданном состоянии z-сканирования 22, фокальную точку от прилегающей к глазу 16 контактной поверхности 32u адаптера 28u). В добавление к сказанному, обычно для обработки роговицы требуется переменная настройка заглубления фокуса в интервале Δz=0 … 1200 мкм, т. е. диапазон регулировки положения фокальной точки составляет примерно 1,2 мм. Кроме того, в нормальной ситуации нужно иметь диаметр фокального пятна, равный примерно 3-5 мкм, и диаметр (Ø) F поля сканирования, равный примерно 12 мм. Эти значения обеспечиваются, в частности, адаптером 28u.

Если настройки лазерного прибора 10 оставить прежними и заменить только адаптер 28u адаптером 28v, фокальная точка лазерного пучка 14 оказывается внутри глаза 16 не в роговице 16a, а в хрусталике 16b (при средней длине отрезка z₀, характеризующего положение фокуса, равной, например, 5 мм). Это происходит за счет укорочения длины L₂ адаптера 28v по сравнению с длиной L₁ адаптера 28u. Кроме того, применение адаптера 28v гарантирует, например, возможность реализации заглубления Δz фокуса в интервале 3 … 12 мм, значений диаметра фокального пятна в интервале 5-10 мкм и значений диаметра поля сканирования, равных примерно 7 мм. В результате, несмотря на то, что используется тот же лазерный прибор 10, становится возможной обработка хрусталика 16b глаза.

Приведенные соображения применимы и в случае использования остальных адаптеров 28w, 28x, 28y, 28z. Опять-таки, когда один из них присоединяют к этому же лазерному прибору 10, формируется другая зона обработки, например, вследствие возможности реализации другого положения (заглубления) фокуса и получения другого диаметра пятна, а также другого диаметра поля сканирования. Сводка типичных значений этих параметров приведена в конце данного описания.

Далее со ссылками на фиг. 3 будет пояснен смысл вышеупомянутых параметров.

В примере, приведенном на фиг. 3, типичное значение параметра z₀, характеризующего положение фокуса, можно оценить, как примерно равное 0,8 мм. Параметр z₀ показывает, насколько фокус заглублен в глаз в z-направлении для заданного состояния z-сканирования (в данном случае, если z₀ измеряется относительно передней поверхности хрусталика 16b; по отношению к контактной поверхности 32y в этом примере типичное значение параметра z₀ можно оценить как примерно 4 мм). Типичный интервал Δz заглубления фокуса лазерного пучка в примере по фиг. 3 можно оценить, как составляющий примерно 4 мм; это интервал регулировки положения фокальной точки в z-направлении при использовании одного и того же лазерного прибора 10. Типичный диаметр (Ø) F поля сканирования составляет примерно 8 мм и характеризует диаметр зоны, которая может быть облучена лазерным пучком 14 одного и того же лазерного прибора 10 в плоскости x-y. Как показано на фиг. 3, для обработки роговицы 16a требуется диаметр F поля сканирования, превышающий диаметр F для обработки хрусталика 16b. С другой стороны, для обработки хрусталика 16b по сравнению с обработкой роговицы необходимы увеличенные значения параметра z₀, характеризующего положение фокуса относительно контактной поверхности 32y, а также увеличенный интервал параметра Δz. Однако представленные типичные размеры не следует понимать в ограничительном смысле, поскольку они приведены только для иллюстрации.

На фиг. 4a-4e показаны адаптеры 28a-28e, различающиеся между собой и предназначенные для применения в комплекте с лазерным прибором 10. В приборе 10 может быть обеспечен оптический эффект, меняющийся в зависимости от параметров используемого адаптера 28a-28e. Так, адаптер 28a, приведенный на фиг. 4a, пригоден для выполнения обработки и разрезов роговицы 16a глаза 16 посредством прибора 10.

Как показано на фиг. 1, адаптер 28a разъемно соединен с фокусирующим объективом 26 и образует интерфейс, с которым контактирует роговица 16a глаза 16. Для этого у адаптера 28a имеется прозрачный для лазерного излучения контактный элемент 30a, на нижней стороне которого, обращенной к глазу, предусмотрено наличие контактной поверхности 32a, вступающей в контакт с роговицей 16a. Контактная поверхность 32a в данном случае выполнена плоской и служит для уплощения роговицы 16a посредством контактного элемента 30a, надавливающего на глаз 16, прилагая к нему соответствующее давление, или за счет того, что роговица 16a присасывается к контактной поверхности 32a в результате создания пониженного давления. Контактный элемент 30a (в случае выполнения его, как это показано на фиг. 4a, в виде плоскопараллельной детали, обычно именуемой уплощающей пластиной) присоединен к узкому концу несущей втулки 34a, которая выполнена конической. Элемент 30a и втулка 34a могут быть соединены неразъемно, например посредством склеивания. Однако предусмотрена возможность выполнить это соединение разъемным, например резьбовым. В альтернативном варианте может найти применение цельная конструкция, полученная посредством инжекционного формования. У своего широкого (на чертеже - верхнего) конца втулка 34a снабжена надлежащими соединительными средствами (на чертеже не показаны) для сопряжения с фокусирующим объективом 26.

Лазерный пучок 14, схематично показанный на фиг. 4a, проходит в корпус адаптера 28a, прозрачный для лазерного излучения, и падает на плоский контактный элемент 30a. Обе его поверхности, т. е. контактная поверхность 32a, обращенная к глазу 16, и поверхность 33a, обращенная от глаза, являются плоскими. Подлежащий обработке глаз 16 прилегает к контактной поверхности 32a контактного элемента 30a. После прохождения через контактный элемент 30a лазерный пучок 14 падает на роговицу 16a у схематично показанного места фокуса. Посредством x-y-смещения и z-смещения фокальной точки могут быть выполнены разрезы в роговице 16a в соответствии с типом конфигурации разреза, заданным управляющей программой.

На фиг. 4b-4e соответствующие элементы имеют те же обозначения, что и на фиг. 4a.

На фиг. 4b представлен адаптер 28b, пригодный для проведения воздействий в хрусталике 16b глаза 16 и выполненный с возможностью сопряжения с фокусирующим объективом 26. Как и адаптер 28a по фиг. 4a, адаптер 28b по фиг. 4b содержит плоский контактный элемент 30b. Длина L₂ адаптера 28b меньше длины L₁ адаптера 28a. Таким образом, в отличие от адаптера 28a по фиг. 4a, предназначенного для обработки роговицы 16a, адаптер 28b по фиг. 4b укорочен в z-направлении, т. е. пригоден для обработки хрусталика. Как показано на фиг. 4b, вследствие этого укорочения фокальная точка лазерного пучка 14 оказывается расположенной не в роговице 16a, а в хрусталике 16b. В результате, проводя x-y-смещение, а также z-смещение фокальной точки, можно выполнить разрезы в хрусталике 16b. Если сместить лазерный пучок 14 вбок, как это в виде другого лазерного пучка 14b показано на фиг. 4b, фокальная точка сместится в хрусталике 16b в боковом направлении. Как схематично показано на фиг. 4b, фокальные точки в зависимости от положения их фокуса в плоскости x-y и в z-направлении имеют различный диаметр фокального пятна. Как видно на фиг. 4b, эти диаметры, начиная от фокального пятна центрального лазерного пучка 14, увеличиваются при смещении в боковом и осевом направлениях. Это неравномерное фокусирование в по-разному заглубленных зонах и при боковом смещении пучка можно скомпенсировать за счет повышения энергии лазерного импульса, чтобы обеспечить желаемый порог фотодеструкции также и в периферийных зонах хрусталика 16b. Однако в альтернативном варианте неравномерное фокусирование может быть скомпенсировано также адаптивным оптическим элементом, дифракционным оптическим элементом или элементом, выполненным с поверхностью свободно выбираемой формы.

На фиг. 4c представлен адаптер 28c, также пригодный для обработки хрусталика 16b и выполненный с возможностью сопряжения с фокусирующим объективом 26. Вместо плоского контактного элемента 30b, использованного в адаптере 28b по фиг. 4b, в адаптере 28c по фиг 4c применена выпукло-вогнутая линза (в виде мениска) 30c, у которой поверхность 33c, обращенная от глаза 16, имеет выпуклую форму, а контактная поверхность 32c, обращенная к глазу 16, - вогнутую. Вследствие вогнутой формы контактной поверхности 32c, обращенной к глазу, уменьшается повышение внутриглазного давления. Контактный элемент 30c сформирован таким образом, что изменения диаметров фокальных пятен, возникающие при применении адаптера 28b по фиг. 4b, компенсируются у фокальных точек. Как показано на фиг. 4c, по сравнению с данными, представленными на фиг. 4b, центральные фокальные точки или сохраняют свой размер (остаются неизменными), или немного увеличиваются (ʺухудшаютсяʺ), в то время как диаметры фокальных пятен фокальных точек в периферических зонах при смещении в боковом и осевом направлениях уменьшаются (ʺулучшаютсяʺ). Таким образом, независимо от своего положения в боковом и осевом направлениях, фокальные зоны имеют по меньшей мере почти постоянные диаметры фокальных пятен. Такой по меньшей мере почти постоянный диаметр фокального пятна можно получить, например, посредством поверхностей свободно выбираемой формы, сформированных на контактной линзе 30c. В частности, у контактной линзы 30c в виде поверхности свободно выбираемой формы могут быть выполнены контактная поверхность 32c, обращенная к глазу, и/или поверхность 33c, обращенная от глаза. В результате, энергию пучка 14 лазерного излучения, необходимую для выполнения фотодеструкции в периферических зонах, можно не повышать вообще или не повышать так сильно, как при использовании адаптера 28b по фиг. 4b, т. е. эта энергия может удерживаться на фактически постоянном уровне.

Адаптер 28d по фиг. 4d отличается от адаптера 28c по фиг. 4c только тем, что вместо выпукло-вогнутой контактной линзы 30c использована плоско-вогнутая контактная линза 30d. У данной линзы контактная поверхность 32d, обращенная к глазу 16, выполнена вогнутой, а обращенная от глаза 16 поверхность 33d - плоской. Предусмотрена также возможность заменить плоско-вогнутую контактную линзу 30d двояковогнутой контактной линзой, в которой обе эти поверхности выполнены вогнутыми. Контактная линза 32d может иметь также на месте одной или обеих поверхностей 32d, 33d поверхность (поверхности) свободно выбираемой формы. Как показано на фиг. 4d, в результате использования адаптера 28d диаметры фокальных пятен по меньшей мере почти постоянны как в боковом, так и в осевом направлениях.

Адаптер 28e, представленный на фиг. 4e, содержит плоский контактный элемент 30e, у которого как контактная поверхность 32e (поверхность, обращенная к глазу), так и расположенная напротив нее поверхность 33e (поверхность, обращенная от глаза) выполнены плоскими. Кроме того, в адаптере 28e имеется вспомогательный оптический элемент 35, у которого поверхность 35a, обращенная к глазу, выполнена вогнутой, а поверхность 35b, обращенная от глаза, -плоской. Одна или обе из поверхностей 35a, 35b могут быть выполнены в виде поверхности свободно выбираемой формы. Как показано на фиг. 4e, наличие вспомогательного оптического элемента 35 приводит в периферийных зонах к уменьшению диаметров фокальных пятен. В центральных зонах возможно как увеличение диаметров фокальных пятен (и, таким образом, может понадобиться адаптация их при всех положениях в хрусталике 16b), так и их сохранение в неизменном виде.

Адаптер 28f, представленный на фиг. 4f, содержит выпукло-вогнутую контактную линзу 30f, у которой контактная поверхность 32f (поверхность, обращенная к глазу) выполнена вогнутой, а расположенная напротив нее поверхность 33f, (поверхность, обращенная от глаза) - выпуклой. Кроме того, одной или обеим поверхностям 32f, 33f контактной линзы 30f можно придать свободно выбираемую форму. Как показано на фиг. 4f, наличие адаптера 28f также приводит к тому, что диаметры фокуса по меньшей мере почти постоянны как в боковом, так и в осевом направлениях. Адаптер 28f по фиг. 4f идентичен адаптеру 28x по фиг. 2d.

Независимо от того, на каком элементе (вспомогательном оптическом элементе 35, контактной линзе 30c, контактной линзе 30d) сформированы одна или более поверхностей свободно выбираемой формы, по меньшей мере одна такая поверхность может быть согласована с конфигурацией усредненного глаза или выполнена в соответствии с индивидуальными особенностями пациента. Таким образом, адаптер может иметь одну или более поверхностей свободно выбираемой формы, которые в усредненном глазе обеспечивают желаемую адаптацию диаметра фокальной зоны. Кроме того, предусмотрена возможность до обработки глаза обследовать его, чтобы получить данные об индивидуальных особенностях пациента. На основе этих данных (на основе специфических особенностей глаза) могут быть рассчитаны поверхности свободно выбираемой формы, которые затем будут сформированы в адаптерах, предназначенных для индивидуального пациента, что позволяет повысить точность обработки. С этой же целью предусмотрена возможность дополнительно учесть поправки волнового фронта, полученные посредством адаптивной системы, которая выполнена, например, в виде зеркала 42.

Кроме того, на каждую из поверхностей свободно выбираемой формы может быть нанесено оптическое покрытие, уменьшающее потери лазерного излучения на отражение.

Как уже указывалось при обсуждении вариантов, проиллюстрированных чертежами, с помощью различающихся между собой адаптеров 28a-28e посредством одного и того же лазерного прибора 10 могут быть выполнены различные варианты обработки, даже если настройки лазерного прибора остаются неизменными. Таким образом, предлагаемая система позволяет посредством одного и того же лазерного прибора реализовать различные варианты обработки.

В заключение приведена таблица, в которой (только в качестве примера) приведены конкретные значения параметров, типичные для обработки определенной зоны глаза. Однако эти значения не следует понимать в ограничительном смысле.

Зона обработки Среднее заглубление z₀ фокуса [мм], отсчитываемое от поверхности роговицы, где z=0 мм Интервал заглубления Δz фокуса [мм] Необходимый
размер F фокального
пятна
[мкм] Интервал бокового (x-y) сканирования [мм] Необходимая энергия лазера
[мкДж] Роговица 0,3 0,0…1,2 3…5 12 0,5…2,0 Хрусталик 5,0 3,0…10,0 ≤10 7 2,0…10,0 Стекловидное тело 15 7…~20 ≤10 ≥15 5…10 Сетчатка 23 20…28 ≤5…10 ≥15 <1 Радужно-роговичный угол 3 2…6 <10 ~5 10

Группа изобретений относится к медицине. Лазерная система для хирургии глаза, содержащая лазерный прибор для хирургии глаза, имеющий оптические компоненты, обеспечивающие получение импульсного сфокусированного лазерного излучения, параметры которого согласованы с осуществлением фотодеструкций в ткани глаза. Кроме того, в состав прибора входит блок управления, управляющий положением фокуса пучка лазерного излучения и сконструированный с возможностью выполнения различных управляющих программ, которые представляют различные типы конфигураций разреза. Система снабжена набором контактных устройств, каждое из которых содержит контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, а также сопрягающий участок для разъемного присоединения контактного устройства к ответному сопрягающему участку лазерного прибора. Контактные устройства набора отличаются одно от другого различным оптическим воздействием на лазерное излучение, создаваемое в лазерном приборе, и в зависимости от установленного контактного устройства указанного набора получается различный диаметр фокального пятна, интервал заглубления фокуса лазерного излучения в по меньшей мере одном из x-направления, y-направления и z-направления без изменения настройки оптических компонентов. Применение данной группы изобретений позволит улучшить качество разреза. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Лазерная система для хирургии глаза, содержащая:

лазерный прибор для хирургии глаза, имеющий

оптические компоненты, обеспечивающие получение импульсного сфокусированного лазерного излучения, параметры которого согласованы с осуществлением фотодеструкций в ткани глаза, причем оптические компоненты включают в себя фокусирующую оптику, и настройка оптических компонентов определяет интервал заглубления фокуса лазерного излучения в по меньшей мере одном из x-направления, y-направления и z-направления, и

блок управления, управляющий положением фокуса пучка лазерного излучения и сконструированный с возможностью выполнения различных управляющих программ, которые соответствуют различным типам конфигураций разреза, и

набор контактных устройств, каждое из которых содержит контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, а также сопрягающий участок для разъемного присоединения контактного устройства к ответному сопрягающему участку лазерного прибора, при этом контактные устройства набора отличаются одно от другого различным оптическим воздействием, которое они способны оказывать на лазерное излучение, создаваемое в лазерном приборе,

и в зависимости от установленного контактного устройства указанного набора получается различный интервал заглубления фокуса лазерного излучения в по меньшей мере одном из x-направления, y-направления и z-направления без изменения настройки оптических компонентов.

2. Система по п. 1, в которой по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных другим типом влияния на положение фокуса пучка излучения относительно контактной поверхности, и/или

в которой по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных другой формой и/или другим положением по меньшей мере одной оптической граничной поверхности, и/или

в которой по меньшей мере одна подгруппа набора контактных устройств отличается от остальных другим количеством оптических элементов, и/или

в которой по меньшей мере одно из контактных устройств содержит уплощающий конус, выполненный с возможностью установки на глаз и связывания с фокусирующей оптикой лазерного прибора.

3. Система по п. 1 или 2, в которой лазерный прибор дополнительно содержит адаптивный оптический элемент, который установлен, по направлению распространения лазерного излучения, перед фокусирующей оптикой лазерного прибора.

4. Система по п. 3, в которой адаптивный оптический элемент содержит адаптивное зеркало или адаптивную систему, работающую на пропускание.

5. Система по п. 1 или 2, в которой по меньшей мере одно из контактных устройств снабжено кодом, а лазерный прибор выполнен с возможностью распознавать код и запускать соответствующую ему управляющую программу, записанную в блоке управления.

6. Набор контактных устройств для применения в лазерном приборе для хирургии глаза, при этом каждое из контактных устройств содержит контактирующее тело, прозрачное для лазерного излучения лазерного прибора и имеющее контактную поверхность для прилегания к обрабатываемому глазу, а также сопрягающий участок для разъемного присоединения контактного устройства к ответному сопрягающему участку лазерного прибора, причем контактные устройства отличаются одно от другого

различным воздействием, которое они способны оказывать на положение фокуса пучка лазерного излучения относительно контактной поверхности, и/или

различной конфигурацией и/или различным положением по меньшей мере одной оптической граничной поверхности, и/или

различным количеством оптических элементов,

и в зависимости от контактного устройства указанного набора получается различный интервал заглубления фокуса лазерного излучения в по меньшей мере одном из x-направления, y-направления и z-направления без изменения настройки оптических компонентов.

7. Набор по п. 6, в котором по меньшей мере одно из контактных устройств содержит плоский контактный элемент, имеющий плоскую контактную поверхность для прилегания к глазу и расположенную напротив контактной поверхности поверхность, выполненную плоской и параллельной по отношению к контактной поверхности.

8. Набор по п. 6 или 7, в котором по меньшей мере одно из контактных устройств содержит вспомогательный оптический элемент.

9. Набор по п. 8, в котором вспомогательный оптический элемент расположен в контактном устройстве так, что поверхность, обращенная от контактного элемента, выполнена выпуклой или плоской, а поверхность, обращенная к контактному элементу, выполнена вогнутой.

10. Набор по п. 9, в котором вспомогательный оптический элемент расположен в контактном устройстве так, что поверхность, обращенная к контактному элементу, и/или поверхность, обращенная от контактного элемента, выполнены в виде поверхности свободно выбираемой формы.

11. Набор по п. 6, в котором по меньшей мере одно из контактных устройств содержит двояковогнутую контактную линзу с вогнутой контактной поверхностью для прилегания к глазу и с вогнутой поверхностью, расположенной напротив контактной поверхности, и/или

в котором по меньшей мере одно из контактных устройств содержит выпукло-вогнутую или плоско-вогнутую контактную линзу с вогнутой контактной поверхностью для прилегания к глазу и выпуклой или плоской поверхностью, расположенной напротив контактной поверхности.

12. Набор по п. 11, в котором контактная поверхность и/или поверхность, расположенная напротив контактной поверхности, выполнены в виде поверхности свободно выбираемой формы.