技术领域
[0001] 本公开内容通常涉及借助于聚焦的脉动激光
辐射在人眼
角膜中产生切口。其尤其涉及LASIK皮瓣的制备同时避免产生所谓的不透明气泡层(OBL)。
背景技术
[0002] 通常，所谓的LASIK(激光原位角膜磨镶术)技术用于矫正人眼视
力的
缺陷(例如，近视或远视或散光)。在此情况中，小的包覆板(通常称为皮瓣)首先从邻接角膜组织脱离，皮瓣保持连接到
铰链区中的角膜组织。这使得皮瓣能够容易地折叠以暴露下方的角膜的组织区域，且使得皮瓣能够容易在借助于聚焦的UV激光辐射
切除已暴露的组织区域之后回折。切除手术中移除材料导致角膜表面在皮瓣回折之后具有已变更形状，且因此导致角膜且随后导致眼睛系统整体具有不同折射行为。通过适当地界定切除轮廓，可实现至少显著降低视力缺陷且最多甚至几乎完全矫正视力缺陷。
[0003] 为了借助于透明或半透明材料中(对激光辐射透明/半透明)的聚焦激光辐射产生切口，使用所谓的激光引发光学击穿的物理效果。击穿导致激光辐射的焦点区域中的辐射组织光致劈裂。入射激光辐射与辐射角膜组织的相互作用导致局部
蒸发焦点中的组织。这可以导致产生气体-所述气体除非向外耗散-否则收集在内腔中或被邻接角膜组织吸收。已发现，如
果皮瓣的产生期间产生的气体在人眼的LASIK治疗的情况中保留在角膜中，那么这可在后续切除手术中产生问题。在此情况中，气体可以导致产生所谓的不透明气泡层(OBL)。OBL的产生可使得更难以或甚至不可能借助于眼球
跟踪器精确地跟踪眼睛。此情况中应注意，用于角膜组织的切除的激光系统(如在LASIK治疗中)通常包括眼球跟踪器，以捕捉激光治疗期间的眼睛移动并根据已捕捉的移动来引导激光辐射。通常，眼球跟踪器包括至少一个摄像头和用于分析由摄像头记录的图像且用于捕捉眼睛
位置变化的适当
图像分析软件。在此情况中，眼睛的典型特征(例如，虹膜上的特定点和/或瞳孔中心和/或角膜尖端和/或异色边沿)是由图像分析软件来分析。已发现，保留在角膜中且产生于皮瓣的产生期间的气体积累物(例如，OBL)可以阻碍眼睛的这些典型特征的捕捉。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了避免或至少部分减少通过激光手段产生LASIK皮瓣的情况中的OBL的发生。
[0005] 本发明的一方面是用于人眼的激光治疗的设备，其包括：脉动激光辐射源；控制装置，其被配置来控制空间和时间中所述激光辐射的焦点以产生切口图，所述切口图界定：
角膜瓣，其连接到铰链区中的邻接角膜组织，且具有通过底层切口从邻接角膜组织脱离的皮瓣下侧；第一辅助通道，其从所述铰链区延伸到所述眼睛的外表面且被调适来去除所述底层切口的产生期间产生的气体；和第二辅助通道，其沿所述底层切口的边沿延伸，其中所述第二辅助通道连接到所述第一辅助通道，且延伸超出所述铰链区，其中所述控制装置被配置来在所述底层切口之前产生所述第二辅助通道。
[0006] 即使在底层切口的产生开始之前，所述第一辅助通道和所述第二辅助通道提供去除产生于底层切口产生期间的气体的可能性。因此，在产生底层切口的每一阶段期间，可以简易方式经由第二辅助通道从底层切口的区域中将气体移到所述第一辅助通道中且移向角膜表面。
[0007] 可以假设所述第二辅助通道不断延伸到所述底层切口边沿中与所述铰链区相对的区域中。
[0008] 在此情况中，所述第二辅助通道可以不断延伸到所述底层切口边沿中位于所述铰链区外部的整个部分上方。这改善了先前描述的气体去除，大意是在所述底层切口内的每一区域中，提供相距所述第二辅助通道的最短可能距离。
[0009] 为了最优地去除气体，还可以假设所述第二辅助通道形成封闭的环形通道，所述环形通道具有在所述铰链区中直线延伸的通道部分且以弧线形式在所述铰链区外部延伸。在此情况中，所述直线通道部分的产生可以至少部分被程序指令规定为弓形通道区域的产生之前。
[0010] 所述第二辅助通道可以具有在其长度内基本上恒定的高度。在此情况中，所述高度可以描述开始于角膜表面的较深角膜区域与较浅角膜区域之间的差。替代地，所述第二辅助通道可以具有在其长度内改变的高度。
[0011] 为了简单地去除通过所述第二辅助通道的气体，所述第二辅助通道的高度可以对应于由光致破裂产生且安置在彼此上方的多个损伤区。作为此的替代，可以假设所述第二辅助通道的通道高度只对应于由光致破裂产生的单个损伤区。所述第二辅助通道可以具有例如不小于5μm或10μm或15μm的通道高度。此外，所述第二辅助通道可以具有例如不大于35μm或30μm或25μm的通道高度。
[0012] 还可以假设所述第二辅助通道到达相对于底层切口的更深角膜区域和较浅角膜区域中。作为此的替代，所述第二辅助通道可以只到达相对于底层切口的更深角膜区域或较浅角膜区域中。
[0013] 由所述切口图界定的皮瓣可以具有通过位于所述铰链区外部的外侧切口从邻接角膜组织脱落的瓣沿，其中所述控制装置被配置来在所述底层切口之后产生所述外侧切口。作为此的替代，所述控制装置可以被配置来在所述第二辅助通道之后且所述底层切口之前产生所述外侧切口。所述外侧切口可以邻接所述第二辅助通道且通向远至眼表。在此情况中，可以假设所述外侧切口直线地邻接所述第二辅助通道。
[0014] 为了进一步改善底层切口产生期间产生的气体的去除，所述控制装置可以被配置来通过所述焦点沿多个相互平行的直线扫描线的移动产生所述底层切口，其中所述扫描线的线方向相对于所述铰链区的虚拟铰链轴横向延伸。在此情况中，所述扫描线可以至少近似垂直于所述铰链轴延伸。因此，特定地说，所述铰链轴的区域中的气体可以简易方式逸出到所述第二辅助通道中和所述第一辅助通道中。
[0015] 此外，所述控制装置可以被配置来对于第一组扫描线使所述焦点沿第一方向从扫描线前进到所述第一组的相应下一个扫描线，且对于第二组扫描线使所述焦点沿与所述第一方向相反的方向从扫描线前进到所述第二组的相应下一个扫描线。在此情况中，所述第一方向可以对应于沿所述铰链轴的移动。
[0016] 可以假设所述底层切口的区域基本上由所述第一组和第二组划分为在垂直于所述铰链轴的虚拟中心线处彼此邻接的两半，其中对于所述第一组和第二组中的每一个，沿远离所述中心线的方向实现所述焦点的所述前进。
[0017] 所述第一辅助通道可以延伸到所述底层切口下方的角膜深度中。所述第一辅助通道中相对于所述底层切口位于角膜中更深处的部分可以具有气体贮存器的功能。当所述第一辅助通道中相对于所述底层切口位于所述角膜中较浅处的部分的去除容量耗尽时，产生于所述底层切口产生期间的气体可由所述气体贮存器暂时存储。还可以假设所述第一辅助通道延伸到所述底层切口下方的角膜深度中，或所述第一辅助通道中位于所述角膜中最深处的点对应于所述第二辅助通道中位于所述角膜中最深处的点。
[0018] 本发明的另一方面是一种用于人眼的激光治疗的方法，其包括以下步骤：提供脉动激光辐射；将所述激光辐射引导在要治疗的人角膜处；控制所述空间和时间中所述激光辐射的焦点以产生：角膜瓣，其连接到铰链区中的邻接角膜组织，且具有通过底层切口从邻接角膜组织脱离的皮瓣下侧；第一辅助通道，其从所述铰链区延伸到外眼表且被调适来去除所述底层切口的产生期间产生的气体；和第二辅助通道，其沿所述底层切口的边沿延伸，其中所述第二辅助通道连接到所述第一辅助通道，且延伸超出所述铰链区，其中所述第二辅助通道产生于所述底层切口之前。
附图说明
[0019] 根据附图的以下描述可以收集本发明的额外特征、优点或元件，其中：
[0020] 图1示出了用于人眼的激光治疗的装置的实施方案的示意方框表示；
[0021] 图2A和2B示出了人眼的激光治疗中的角膜切口图的实施方案；且
[0022] 图3A和3B示出了根据用于产生角膜切口图的所提供时间次序的焦点移动的扫描图案的实施方案。
具体实施方式
[0023] 图1示出了用于人眼12的激光治疗的装置(通常由10标示)的实施方案的方框标示。在此情况中，装置10包括控制装置14、激光布置16和患者适配器17。
[0024] 激光布置16包括激
光源18，其产生具有例如在飞秒范围中的
脉冲持续时间的激光光束20。激光光束具有用于在眼睛12的角膜组织中产生激光引发光学击穿的适当
波长。激光光束20可以具有从300nm(纳米)到1900nm的范围中的波长，例如从300nm到650nm、从650nm到1050nm、从1050nm到1250nm或从1100nm到1900nm的范围中的波长。激光光束20此外可以具有5μm或更小的焦点直径。
[0025] 光束展宽光学系统22、
扫描仪装置24、镜子26和聚焦物镜28沿激光光束20传播的方向(由图1中的箭头指示)安置在激光源18后面。光束展宽光学系统22用于放大由激光源18产生的激光光束20的直径。在所示出实施方案中，光束展宽光学系统22是伽利略望远镜，其包括凹透镜(具有负折射力的透镜)和凸透镜(具有正折射力的透镜)，所述凸透镜沿激光光束20传播的方向安置在凹透镜后面。透镜可以是平凹透镜和平凸透镜，平凹透镜和平凸透镜的平坦侧被安置面朝彼此。在另一实施方案中，展宽光学系统可以包括例如具有两个凸透镜的开普勒望远镜作为伽利略望远镜的替代。
[0026] 扫描仪装置24被设计来控制激光光束20的焦点(辐射焦点)沿横向方向和纵向方向的位置。在此情况中，横向方向描述横向于激光光束20传播的方向的方向(标示为x-y平面)，且纵向方向描述激光光束20传播的方向(标示为z方向)。为了横向地偏转激光光束20的目的，扫描装置24可以包括例如可关于相互垂直轴倾斜的一对
电流测定致动偏转镜。作为此的替代或除此之外，扫描仪装置24可以具有适用于横向地偏转激光光束20的电-光学晶体或其它组件。扫描仪装置24此外可以包括可纵向调整或具有可变折射力的透镜或
变形镜，以影响激光光束20的散度和因此辐射焦点的纵向对准。在所示出的实施方案中，用于控制辐射焦点的横向对准和纵向对准的组件被表示为整体组件。在另一实施方案中，组件可以沿激光光束20传播的方向单独安置。因此，例如，可调镜可以沿传播方向安置在光束展宽光学系统22前面以用于控制辐射焦点的纵向对准的目的。
[0027] 镜26是固定偏转镜，其被设计来沿聚焦物镜28的方向引导激光光束20。除此之外或作为此的替代，可以在光束路径中安置用于偏转和绕射激光光束20的其它光学镜和/或光学元件。
[0028] 聚光物镜28被设计来将激光光束20聚焦到待治疗的眼睛12的角膜区域上。在此情况中，聚焦物镜28可以是例如F-θ物镜。聚焦透镜28可拆卸地耦合到患者适配器17。患者适配器17包括经由耦合结构(没有表示)连接到聚焦物镜28的圆锥
支撑架套筒30和附接到面朝眼睛12的支撑架套筒30的较窄下侧的
接触元件32。在此情况中，接触元件32可以不可拆卸方式(例如，通过粘结)或以可拆卸方式(例如，通过
螺纹连接)附接到支撑架套筒30。接触元件32具有标示为
轴承接触表面34的下侧，轴承接触表面34面朝眼睛12。在所示出的实施方案中，轴承接触表面34被视为平坦表面。在眼睛12的激光治疗期间，接触元件32抵着眼睛12按压，或眼睛12通过
负压力以此方式吸到轴承接触表面34上使得待治疗的眼睛12的角膜区域至少是平坦的。
[0029] 控制装置14包括
存储器36，其中存储具有程序指令的至少一个控制程序38。激光源18和扫描仪装置24是由控制装置14根据程序指令控制。在此情况中，控制程序38包括当由控制装置14执行时使辐射焦点以此方式在时间和空间中移动使得在待治疗的眼睛12的角膜中产生切口图。切口图可以包括LASIK皮瓣和用于避免OBL的额外辅助通道。
[0030] 图2A和2B示出了眼睛12的激光治疗中的角膜切口图(通常由40标示)的实施方案。激光治疗可以借助于图1中示出的装置来执行。图2A示出了角膜切口图40的俯视图，且图2B示出了其横截面图。
[0031] 在图2A中，平坦区域是由长线段指示的环线41标示。平坦区域41描述支承在接触元件32的轴承接触表面34上且经平坦化用于激光治疗(参见，图1)的眼睛12的区域。平坦区域41可以具有除圆圈之外的外形。外形例如受沿角膜表面的主子午线方向的不同
曲率半径影响。
[0032] 所表示的切口图40界定通常由42标示的皮瓣。皮瓣42包括通过底层切口44从位于沿纵向方向的更深处(开始于角膜表面)的邻接角膜组织脱离的皮瓣下侧和通过外侧切口46从沿横向方向邻接的角膜组织脱离的皮瓣护层。
[0033] 在所示出的实施方案中，底层切口44延伸到环形区域的环形段上方，所述环形段是由环的近似直线弦和弓形圆弧界定。在另一实施方案中，底层切口44可以延伸到整个环形区域上方，或弓形边沿部分可以不同于圆弧(例如，椭圆)。在所示出的实施方案中，外侧切口46沿底层切口44的整个弓形边沿部分延伸。在底层切口44的直线延伸边沿部分的区域中，皮瓣42连接到深度不及底层切口44的区域中的邻接角膜组织。皮瓣42与邻接角膜组织之间的过渡区域(铰链区)形成铰链，其允许皮瓣42以此方式折叠使得暴露更深的角膜组织用于切除激光治疗。在所示出的实施方案中，铰链的抽象铰链轴A近似对应于底层切口44的直线延伸边沿部分。
[0034] 为了去除底层切口产生期间产生的气体的目的，切口图40此外包括第一辅助通道48和第二辅助通道50。第一辅助通道48的路线在皮瓣42外部，从铰链区向外行进远至眼表。
在此情况中，在所示出的实施方案中，第一辅助通道48具有基本上恒定宽度W1。在另一实施方案中，第一辅助通道48可以具有例如铰链区中的更大宽度和眼表的区域中的更小宽度(或反之亦然)。
[0035] 为了从底层切口44的区域迅速且完全地去除气体，提供第二辅助通道50，气体经由其以简易方式进入第一辅助通道48中。在所示出的实施方案中，第二辅助通道50沿底层切口44的整个边沿不断延伸。借此尤其可改善从底层切口44的区域去除产生在更靠近底层切口44中与铰链区相对的边沿部分处的气体。在此情况中，第二辅助通道50具有在铰链区中直线地延伸的通道部分和以圆弧形式在铰链区外部延伸的通道部分。在另一实施方案中，可以假设第二辅助通道50不会沿底层切口44的整个边沿延伸。例如可以假设第二辅助通道50的直线延伸通道部分只在第一辅助通道48不会在其中延伸的铰链区的部分内延伸(如下文参考图3B更完整地解释)。
[0036] 可以假设第二辅助通道50具有沿其长度方向基本上恒定的宽度W2。宽度W2可以对应于单个光致破裂损伤区或被
定位成彼此紧邻的多个光致破裂损伤区。宽度W2可以呈现例如近似5μm或10μm的值。
[0037] 图2B示出了根据图2A的眼睛的平坦区域41中的角膜切口图40的横截面图，所述横截面图沿由图2A中的虚线界定的区域内的直线。
[0038] 在所示出的实施方案中，底层切口44在基本上恒定角膜深度处从角膜的表面伸出。在此情况中，底层切口44的深度对应于皮瓣42的所需厚度T。在此情况中，厚度T可以呈现例如从60μm到150μm的范围中的值，诸如例如60μm、80μm、100μm、120μm或150μm。作为此的替代，皮瓣42可以具有例如铰链区中的较小厚度和与铰链区相对的区域中的较大厚度(或反之亦然)。可以假设底层切口44的高度对应于由光致破裂产生的单个损伤区。在此情况中，高度可以近似为5μm。
[0039] 第二辅助通道50具有在其长度内基本上恒定的高度H，如图2B中由通过第二辅助通道50且底层切口44的相对侧上表示的切口示出。为了简化去除通过第二辅助通道50的气体，在所示出的实施方案中，通道高度H对应于由光致破裂产生且被安置在彼此上方的多个损伤区。因此，通道高度H可以呈现例如不小于5μm或10μm或15μm的值。此外，通道高度H可以对应于不大于35μm或30μm或25μm。在另一实施方案中，可以提供在第二辅助通道50的长度内改变的通道高度H。
[0040] 在所示出的实施方案中，第二辅助通道50相对于底层切口44到达更深角膜区域和更浅角膜区域中。在此情况中，可以假设第二辅助通道50产生于此深度中使得底层切口44近似在第二辅助通道50的中心纵向长度的区域中邻接第二辅助通道50。在另一实施方案中，第二辅助通道50可以例如相对于底层切口44只到达更深角膜区域中或只到达更浅角膜区域中。
[0041] 第一辅助通道48从角膜表面延伸到底层切口44下侧的角膜深度中(又如图2A中由短线段指示的虚线表示)。在此情况中，其可例如延伸到深5μm、10μm、15μm或20μm的区域中。气体可暂时存储在第一辅助通道48中位于底层切口44下侧的部分中。因此例如当第一辅助通道48中位于底层切口44上方的部分的去除容量耗尽时可避免底层切口的区域中积累气体。
[0042] 第一辅助通道48连接到底层切口44和第二辅助通道50。在所示出的实施方案中，假设第一辅助通道48邻接底层切口44在铰链区中的边沿。在另一实施方案中，可以假设第一辅助通道48没有邻接底层切口44的边沿，且例如经由到第二辅助通道50的连接件而连接到底层切口44。
[0043] 在所示出的实施方案中，外侧切口46直线地邻接第二辅助通道50，且通向远至角膜表面。在替代实施方案中，外侧切口46还可以倾斜地通向眼表。第二辅助通道50与外侧切口60之间的角度可以呈现介于140°与180°之间的值，诸如例如140°、160°或180°。外侧切口46的宽度可以对应于第二辅助通道50的宽度W2或不同于宽度W2。外侧切口46的宽度可以对应于例如由光致破裂产生的单个损伤区。
[0044] 图3A和3b示出了根据用于产生切口图40的由程序指令提供的时间次序(例如，根据图2A和2B)的焦点移动的扫描图案的实施方案。表示底层切口44、第一辅助通道48及第二辅助通道50。
[0045] 在所示出的实施方案中，程序指令提供用于在产生皮瓣42之前产生第一辅助通道48，且然后产生第二辅助通道50。因此，即使在开始产生底层切口44之前，也存在以下可能性：将底层切口44的区域中的气体(产生于底层切口44的产生期间)去除到角膜表面。
[0046] 为了产生第一辅助通道48的目的，辐射焦点沿位于角膜中更深处的区域的方向(如由图3A中示出的箭头60指示)从角膜表面向外
逐行扫描线地前进。由62标示的扫描线近似直线且平行于彼此、横向于第一辅助通道48的长度方向延伸。在另一实施方案中，扫描线62可以沿第一辅助通道48的长度方向延伸。为了清楚起见，没有表示第一辅助通道48中延伸到底层切口44下侧的角膜深度中的部分。
[0047] 在图3A中示出的实施方案中，第二辅助通道50形成封闭的环形通道(也参见图2A)。为了此目的，开始于铰链区的一端，首先产生在铰链区中直线延伸的通道区域，且然后产生以圆弧形式在铰链区外部延伸的通道区域，如由64标示的箭头标记。
[0048] 不同于图3A，在图3B中示出的实施方案中，第二辅助通道50没有在铰链区的部分内延伸(第一辅助通道48延伸在所述部分中)。开始于第一辅助通道48的第一边沿(由点66标记)，首先产生铰链区中邻接负y方向的直线通道部分，然后产生以圆弧形式在铰链区外部延伸的通道部分，且最后产生第二辅助通道50的第二通道部分，所述部分延伸远至第一辅助通道48中与第一边沿相对的第二边沿(由点68标记)。其中产生第二辅助通道50的方向由箭头70指示。第一辅助通道48至少在边沿区域(点66、68)中连接到第二辅助通道50。
[0049] 在另一实施方案中，程序指令可以提供不同于图3A和3B中示出的实施方案的辐射焦点的移动。例如，开始于第一辅助通道48延伸到其中的铰链区的部分内的点，可以产生根据图3A的封闭的环形通道。此外，可以至少部分颠倒由箭头指示的焦点移动的方向。
[0050] 为了产生皮瓣42的目的，首先施加底层切口44。在图3A和3B中示出的实施方案中，根据程序指令借助于辐射焦点沿直线且相互平行扫描线的移动产生底层切口44，扫描线的线方向近似垂直于铰链轴A延伸。根据程序指令的所提供时间次序，首先参考根据图1的辐射焦点的控制产生第一扫描线72，所述扫描线对应于垂直于铰链轴A的抽象底层切口中线。辐射焦点然后开始于底层切口中线沿正或负y方向且之后沿相反y方向从一行扫描线前进到相应下一个扫描线。产生的方向是由箭头74和76指示。应注意，第一扫描线72可以具有与底层切口44的其它扫描线相同的横向长度，且只为了清楚起见而以更明显方式表示。在替代实施方案中，可以假设近似同时施加底层切口44的部分，所述部分沿正和负y方向从底层切口中线72向外伸出。为了此目的，例如，根据图1的装置10此外可包括用于分裂激光光束
20的布置及用于控制沿横向和纵向方向的辐射焦点且用于聚焦激光光束20的增补布置。
[0051] 此外，例如，可以提供辐射焦点的移动的时间次序，根据所述时间次序，辐射焦点开始于底层切口44的最小y长度的点沿最大y长度的方向逐行扫描线地前进(或反之亦然)。
[0052] 在另一实施方案中，可以假设扫描线的线方向至少近似对应于铰链轴A的方向。在此情况中，底层切口的产生可以遵循辐射焦点的移动的时间次序，根据所述时间次序，辐射焦点例如逐行扫描线地沿逐渐远离铰链区的方向前进。
[0053] 可以假设，外侧切口46(没有表示)产生于底层切口44之后，或外侧切口46产生于第二辅助通道50之后且底层切口44之前。应注意，无论如何，均不希望限制切口产生和通道产生的特定时间次序。
