眼科激光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种飞秒激光器眼科装置(10)和在角膜上产生瓣的方法，以用于LASIK屈光手术或用于在特定位置例如在角膜移植、基质隧道、透镜状角膜切除术以及白内障手术中需要去除角膜和晶状体组织的其他应用。该飞秒激光(15)束通过一个旋转镜组模块(16)从该主机柜(11)转移到一个手持件模块(17)上。在该手持件(17)中，该飞秒激光(15)束被扫描并且导引到一个患者的眼睛(23)上。消融图案是基于将消融区域的面积划分为由单元(31)组成的一个矩阵网格(32)。预定的消融图案(33，35)在移动到下一个单元之前在单个单元(31)中完成，直到在映射于该消融区域上的整个矩阵网格(32)中完成消融。

【技术实现步骤摘要】
专利技术背景本专利技术涉及一种飞秒激光器眼科装置和在角膜上产生瓣的方法，以用于LASIK屈光手术或用于在特定位置如在角膜移植、基质隧道(stromaltunnel)、透镜状角膜切除术以及白内障手术中需要去除角膜和晶状体组织的其他应用。使用一种准分子激光器来改变角膜的形状被称为激光视力矫正(LVC)。当前最流行的方法被称为LASIK(激光辅助原位角膜磨镶术)并且占所有执行的LVC的大约85％。传统上，在LASIK过程中，外科医师使用称为机械微型角膜刀(物理刀片)的仪器来在角膜上产生瓣。然而，在过去几年中，飞秒激光器越来越多地被用来使用一系列成千上万的小激光脉冲以在角膜中产生裂开面(“切割”)来产生LASIK瓣。飞秒激光器产生的角膜瓣可以提供比机械微型角膜刀更好的安全性、再现性、可预测性以及灵活性。此外，与该机械微型角膜刀相关联的难题如纽扣瓣(在非常陡峭的角膜中)、游离瓣(在非常扁平的角膜中)以及不规则瓣对于该飞秒激光器是罕见的。最后，飞秒激光器系统提供广范围的其他光学相关的应用，包括角膜移植、基质隧道、透镜状角膜切除术以及白内障手术。然而，若干限制与当前的飞秒激光器系统相关联：当前的飞秒激光器系统的总尺寸比机械微型角膜刀系统大得多。同时，除了瑞士商碁明眼科科技股份有限公司(ZiemerOphthalmicAG)的飞秒LDV(FemtoLDV)系统以外，当前的飞秒激光器系统需要患者的眼睛与固定的激光束递送点>对准。这两个因素负面地影响手术过程中患者和外科医师的舒适度。通过机械微型角膜刀进行的角膜瓣产生和随后通过准分子激光器系统进行的角膜整形可以在不需要移动患者的情况下完成，而飞秒激光器系统的尺寸和固定的递送需要患者从一个位置转移到另一个位置。对于患者来说，必须移动到单独房间以便接受角膜整形并不罕见。该飞秒激光器产生的瓣还增加了手术时间(工作流程减少)，因为在激光瓣产生之后在可以移动患者之前常常存在必要的等待时间(用于空化气泡扩散)。这也是为什么世界上大多数眼科诊所仍然采用机械微型角膜刀用于更有效的工作流程的重要原因。由拉特延(Rathjen)撰写的专利号7,621,637描述了一种瑞士商碁明眼科科技股份有限公司的飞秒LDV系列当前使用的眼科装置，并且它解决了先前提到的尺寸、递送灵活性以及手术时间(用于更小的空化气泡的小激光点尺寸)的问题。拉特延提出通过一个反射镜-透镜中继臂将激光导引到一个手持件中，并且在该手持件的末端使用一个真空泵来附接一个吸引器以便将该手持件固定在患者的眼睛上。该系统使用了行扫描图案的消融方法。该行图案使用一个较快的扫描器来产生图案，并且使用一个较慢的扫描器移动该图案以便覆盖消融的必要区域。该图案可以各种方式移动，包括围绕一个中心轴线旋转以便消融必要区域。这种激光消融的方法与固定的递送系统所使用的传统方法形成对比。该固定的递送系统能够标出角膜区域，并且具有足够的激光功率和扫描速度以便使用激光点消融必要图案。这种方法对于需要通过一个光学单元(反射镜-透镜中继臂)将激光导引到一个可移动手持件中的系统来说是不可用的。对于拉特延途径的方法存在若干缺点。第一，为了避免在行旋转过程中由平移电机产生的眼睛上的图案扭曲，激光脉冲行扫描图案在穿过递送臂之后必须精确对准以便与平移电机的轨迹垂直。拉特延用一个旋转元件补偿以便维持垂直轨迹。这产生了更复杂、可靠性更低以及可能更昂贵的装置。第二，由行产生的任何图案将具有固有的宽度(至少该行的长度)，该固有的宽度限制了可用的3D轨迹的灵活性。第三，当吸力环附接到该手持件上时，将该吸力环定于眼睛的中心对于外科医师来说是麻烦的。这需要另外的精细动作以便在该吸力环连接到眼睛上之后对准激光点中心和眼睛中心。最后，当前的设计使用了一种反射镜-透镜中继光学臂来将激光束从主机柜递送到该手持件中。将透镜放置在一个光学臂中放大了对准误差并且产生一个更复杂的模块。在本专利技术中，一种眼科装置使用了飞秒激光束，该飞秒激光束通过与反射镜-透镜中继光学臂不同的旋转镜组模块来传播。仅使用反射镜简化了光学系统的设计和操作。该旋转镜组模块被附接到该主机柜和一个手持件上，其中该激光束通过一个二维XY扫描器装置偏转为激光脉冲的预定的图案。通过将消融区域划分为定于眼睛角膜中心的大约12mmx12mm的一个矩阵网格来确定所需的消融图案。该矩阵网格被进一步划分为单个单元，并且以预定的顺序在每个单个单元中完成消融直到该矩阵网格中的所有单元被消融。这种方法消除了对现有技术中所遇到的补偿光学器件、旋转元件或轨迹限制的需要。该吸力环被设计成与该手持件分开而对准眼睛中心并且附接到眼睛中心上。一旦该吸力环被固定在眼睛上，通过一个滑动锁机构移动该手持件以便与该吸力环连接。这种方法确保该吸力环和手持件这两者适当地对准。专利技术概述使用一种眼科装置消融眼睛组织的方法包括由一个飞秒激光器产生脉冲激光束并且引导所产生的激光束穿过一个扩束器。使用一个计算机控制的电子激活快门和一个旋转镜组模块，这样使得该激光束以垂直于它的入射面入射进入手持件模块。将该激光束施加到该手持件模块中的一个二维XY扫描器上，以便产生激光脉冲的预定的扫描图案(此后称为“扫描图案”)。将该扫描图案同轴施加到由该手持件模块中的一个XYZ平移电机支持的一个可变焦扫描聚焦透镜上，并且它将该扫描图案聚焦到患者眼睛上。通过将角膜区域映射为由多个单个单元组成的矩阵网格，通过一个XYZ平移电机以预定的图案将该扫描图案移动到患者的眼睛上。该扫描图案在一个单元中完成消融，并且然后以预定的顺序移动以便在下一个单元中完成消融，直到在该矩阵的所有单元中完成消融。扫描单元的顺序可以改变。通常最有效的是，从一个单元移动到一个相邻的单元直到在该矩阵的所有单元中完成扫描。可以使用激光束点随机产生的扫描或使用任何所希望的扫描图案对每个单元进行扫描。附图简要说明被包括以便提供本专利技术的进一步理解的附图构成说明书的一部分并且连同描述来说明本专利技术，以便解释本专利技术的原理。在这些附图中：图1是装置的关键模块外部和这些模块如何装配在一起以便形成飞秒激光器眼科手术装置的附图；图2是根据本专利技术的一种飞秒激光器眼科手术装置的框图；图3是图1和图2的手持件模块的图解视图，该图解视图示出当飞秒激光离开反射镜组模块并且施加到二维XY扫描器上并且然后被由平移电机支持的可变焦扫描聚焦透镜聚焦时的飞秒激光特征的变化；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种眼科装置(10)，包括：一个主机柜(11)；一个手持件(17)模块，该手持件模块通过一个旋转镜组模块(16)附接到所述主机柜(11)上；一个飞秒激光源(15)，该飞秒激光源定位在所述主机柜(11)中并且具有激光脉冲的一个激光束输出，该激光束输出通过所述旋转镜组模块(16)被引导到所述手持件模块(17)上；一个激光扫描器(19)，该激光扫描器定位在所述手持件模块(17)中用于将所述接收的激光束扫描为激光脉冲的预定的图案；一个XYZ平移电机(24)，该XYZ平移电机位于所述手持件中；一个聚焦透镜(22)，该聚焦透镜被安装到所述XYZ平移电机(24)上并且被定位用于接收来自所述激光扫描器(19)的所述激光脉冲的预定的图案，并且通过在一个单元矩阵中的一系列单个单元中的每一个中完成消融来将该激光脉冲的预定的图案扫描到一个患者的眼睛(23)上；以及一个可拆卸的吸力环(26)，该吸力环位于所述手持件中并且适用于放置到一个患者的眼睛(23)上；由此被映射为多个单个单元的矩阵(32)的消融区域被每次消融一个单元，直到一个患者眼睛(23)的该映射矩阵(32)的所有单元(31)已经被消融。

【技术特征摘要】
2014.09.18 US 14/489,5901.一种眼科装置(10)，包括：
一个主机柜(11)；
一个手持件(17)模块，该手持件模块通过一个旋转镜组模块(16)
附接到所述主机柜(11)上；
一个飞秒激光源(15)，该飞秒激光源定位在所述主机柜(11)中并且
具有激光脉冲的一个激光束输出，该激光束输出通过所述旋转镜组模块
(16)被引导到所述手持件模块(17)上；
一个激光扫描器(19)，该激光扫描器定位在所述手持件模块(17)中
用于将所述接收的激光束扫描为激光脉冲的预定的图案；
一个XYZ平移电机(24)，该XYZ平移电机位于所述手持件中；
一个聚焦透镜(22)，该聚焦透镜被安装到所述XYZ平移电机(24)
上并且被定位用于接收来自所述激光扫描器(19)的所述激光脉冲的预定
的图案，并且通过在一个单元矩阵中的一系列单个单元中的每一个中完成
消融来将该激光脉冲的预定的图案扫描到一个患者的眼睛(23)上；以及
一个可拆卸的吸力环(26)，该吸力环位于所述手持件中并且适用于放
置到一个患者的眼睛(23)上；
由此被映射为多个单个单元的矩阵(32)的消融区域被每次消融一个
单元，直到一个患者眼睛(23)的该映射矩阵(32)的所有单元(31)已
经被消融。
2.根据权利要求1所述的眼科装置(10)，包括安装在所述飞秒激光
源(15)与所述旋转镜组模块(16)之间的一个激光扩束器(18)，以便
扩大所述飞秒激光束激光脉冲的输出。
3.根据权利要求2所述的眼科装置(10)，其中在所述手持件(17)

\t中的所述可拆卸的吸力环(26)包括用于将该吸力环锁定在适当位置的一
个滑动锁机构(28)。
4.根据权利要求2所述的眼科装置(10)，其中所述激光扫描器是一
个二维XY扫描器(19)。
5.根据权利要求1所述的眼科装置(10)，其中所述旋转镜组模块
(16)在其中具有多个反射镜(20，21，22)。
6.根据权利要求2所述的眼科装置(10)，包括安装在所述飞秒激光
源(15)与所述旋转镜组模块(16)之间的一个手动激活的快门(25)。
7.一种消融表面区域的方法，该方法包括以下步骤：
将消融区域映射为由多个单个单元(31)组成的一个矩阵(32)；
由一个飞秒激光源(15)产生一个激光束；
通过一个旋转镜组模块(16)引导该产生的激光束，这样使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：承好·黄，
申请(专利权)人：艾克夏医疗仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US