用于眼科手术激光器的可变级光学系统技术方案

本公开涉及用于眼科手术激光器的可变级光学系统。提供了用于提供在将激光脉冲的激光束输送到手术目标方面的可变扫描控制的系统和技术。所述系统和技术可用于眼前段和晶状体内的、借助于由来自飞秒激光的激光脉冲引起的光致破裂的激光手术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利文件涉及用于对眼前段进行激光手术的系统和技术。
技术介绍
在进行借助于由激光脉冲引起的光致破裂的激光手术时，可使用各种晶状体手术操作来摘除晶状体。这些操作可将晶状体分裂成小碎片，并且通过小切口将这些碎片从眼睛摘除。在这样的操作中，可使用手动器械、超声、加热流体或激光器。
技术实现思路
本专利文件描述了用于提供在将激光脉冲的激光束输送到手术目标方面的可变扫描控制的系统和技术的例子和实现。所述系统和技术可用于眼前段和晶状体内的、借助于由来自飞秒激光器的激光脉冲引起的光致破裂的激光手术。所述系统和技术可以以下述 方式实现，即，提供激光束的光学扫描，以使在扫描激光束并且将激光束聚焦到眼睛中期间激光束的光学畸变减小或最小。例如，眼科激光系统可被实现为包括激光源，其产生激光脉冲的激光束；XY扫描仪，其在横跨于Z轴的方向上扫描激光束；Ζ扫描仪，其沿着Z轴扫描激光束，并且包括连续式Z扫描仪和增量式Z扫描仪，所述连续式Z扫描仪提供激光束沿着Z轴的连续式扫描，所述增量式Z扫描仪提供激光束沿着Z轴的增量式扫描。在实施例中，增量式Z扫描仪被构造为以增量的方式按Z步长对眼科激光系统的焦深进行Z扫描，连续式Z扫描仪被构造为以连续的方式在与所述Z步长对应的连续扫描范围内对眼科激光系统的焦深进行Z扫描。在实施例中，Z扫描仪被构造为使得连续扫描范围大于一个或多个Z步长，从而其中焦深可被连续式Z扫描仪在相邻的Z步长进行Z扫描的连续扫描范围重叠，并且眼科激光系统的操作者能够在准连续的Z扫描范围内对焦深进行Z扫描。在实施例中，整个Z扫描范围具有在0-5mm、5-10mm、10-30mm和0_15mm的范围之一内的长度。在实施例中，增量式Z扫描仪能够将焦深设置到角膜Z高度(level)，使得外科医生可在围绕所述角膜Z高度的连续扫描范围内进行角膜眼科操作，并且能够将焦深设置到一个或多个晶状体Z高度，使得外科医生可在围绕所述一个或多个晶状体Z高度的连续扫描范围内进行晶状体眼科操作。在实施例中，Z扫描仪被构造为保持激光束的像差好于目标区域中的阈值。在实施例中，眼科激光系统的像差可用斯特列尔比(Strehl ratio)S表征，斯特列尔比S高于目标区域中的阈值S(threshold)，其中，S(threshold)是O. 6,0. 7,0. 8和O. 9的值之一。在实施例中，斯特列尔比S对应于具有在O. 4微米至I. I微米的范围内的波长的激光束。在实施例中，斯特列尔比S高于目标区域中的五个参考点中的一个或多个处的S(threshold)，其中，所述五个参考点根据它们在目标区域中的柱坐标(z，r)被确定为Pl= (O, O)、P2= (2，6)、P3= (5，O)、P4= (8，O)、P5= (8，3)，这些坐标全都是以毫米为单位，并且所述五个参考点相对于目标区域的、在(0，0)处的前中心成任何方位角Φ。在实施例中，眼科激光系统的像差可用焦斑半径rf表征，焦斑半径rf小于目标区域中的阈值 Tf (threshold)，其中，rf (threshold)是 2、3、4、5 和 6 微米之一。在实施例中，焦斑半径rf小于目标区域中的五个参考点中的一个或多个处的rf(threshold)，其中，所述五个参考点根据它们在目标区域中的柱坐标(z，r)被确定为Pl= (O, O)、P2= (2，6)、P3= (5，O)、P4= (8，O)、P5= (8，3)，这些坐标全都是以毫米为单位，并且所述五个参考点相对于目标区域的、在(0，0)处的前中心成任何方位角Φ。在实施例中，所述像差是球面像差、彗形像差、散光和色差之一。 在实施例中，Z扫描仪被构造为至少部分补偿由Z扫描仪对眼科系统在目标区域中的焦深进行Z扫描而引起的像差。在实施例中，增量式Z扫描仪具有一个或多个可变级，其中，所述可变级可被定位在激光束的路径内和外。在实施例中，所述可变级可被定位在按预定的Z步长移动激光束的焦深的一系列构造中。在实施例中，不同的可变级被构造为与基本Z步长长度乘以2的不同次幂成比例地移动焦深。在实施例中，可变级的数量为一、二、三和四之一。在实施例中，由可变级引起的像差至少部分被包括功能多重态透镜(functionalmultiplet lens)的可变级补偿。在实施例中，由可变级引起的像差至少部分被包括具有不同于零的配曲调整(bending)参数的单态透镜(singlet lens)的可变级补偿。在实施例中，可通过机械滑块、机械致动器、旋转臂和机电装置使可变级在激光束的路径内移动。在实施例中，连续式Z扫描仪被构造为当不同的可变级被定位在激光束的路径内时在预定的连续扫描范围内扫描激光束的焦深，其中，所述预定的连续范围对于不同的可变级是不同的，或者对于不同的可变级是相同的。在实施例中，连续式Z扫描仪被定位在激光源与XY扫描仪之间，增量式Z扫描仪被定位在激光束的路径内的XY扫描仪之后。在实施例中，连续式Z扫描仪被定位在激光束的路径内的XY扫描仪之后。在实施例中，连续式Z扫描仪包括第一块和第二块，第一块被定位在光源与XY扫描仪之间，第二块被定位在激光束的路径内的XY扫描仪之后。在实施例中，Z扫描仪被构造为基本上彼此无关地改变激光束的Z焦深和数值孔径。在实施例中，Z扫描仪被定位在与物镜分离的壳体中以及在激光束的路径内的该物镜之前。在实施例中，一种方法包括以下步骤光源产生激光束；连续式Z扫描仪对激光束的焦深进行Z扫描；并且增量式Z扫描仪对激光束的焦深进行Z扫描。在实施例中，增量式Z扫描仪进行Z扫描的步骤包括按增加的Z步长对焦深进行Z扫描，连续式Z扫描仪进行Z扫描的步骤包括在与所述增加的Z步长对应的连续扫描范围内对焦深进行Z扫描。在实施例中，所述连续扫描范围中的一个或多个大于Z步长，从而其中焦深可被连续式Z扫描仪在相邻的Z步长进行Z扫描的连续扫描范围重叠，并且眼科激光系统的操作者能够在准连续的Z扫描范围内对焦深进行Z扫描。一些实施例包括以下步骤将增量式Z扫描仪设置到角膜Z高度，通过连续式Z扫描仪对焦深进行Z扫描来执行角膜手术操作；将增量式Z扫描仪设置到一个或多个晶状体高度，并且通过连续式Z扫描仪对焦深进行Z扫描来执行晶状体手术操作。 在实施例中，所述方法包括保持像差好于目标区域中的阈值的步骤，其中，所述像差是球面像差、彗形像差、散光和色差之一。在实施例中，增量式Z扫描仪进行Z扫描的步骤包括将增量式Z扫描仪的一个或多个可变级定位在激光束的路径内。在实施例中，增量式Z扫描仪进行Z扫描的步骤包括将所述可变级定位在按预定的Z增量对焦深进行Z扫描的一系列构造中。在实施例中，增量Z扫描仪进行Z扫描的步骤包括通过在激光束的路径内和外移动不同的可变级来与基本Z步长乘以2的不同次幂成比例地移动焦深。在实施例中，对焦深进行Z扫描的步骤包括连续式Z扫描仪对焦深进行Z扫描，到达第一连续扫描范围的最大值附近的焦深；增量式Z扫描仪将所述焦深增大一个增加的Z步长；将连续式Z扫描仪重置到第二连续扫描范围的最小值附近；并且在第二连续扫描范围内对焦深进行Z扫描。在实施例中，第一连续扫描范围和第二连续扫描范围基本上相等。在实施例中，对焦深进行Z扫描的步骤包括基本上与调整激光束的数值孔径无关地对焦深进行Z扫描。一些实施例包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.16 US 12/619,6121.一种眼科激光系统,包括 激光源，其产生激光脉冲的激光束； XY扫描仪，其在横跨于Z轴的方向上扫描所述激光束； Z扫描仪，其沿着Z轴扫描所述激光束，并且包括 连续式Z扫描仪，其提供所述激光束沿着Z轴的连续式扫描； 和 增量式Z扫描仪，其提供所述激光束沿着Z轴的增量式扫描。2.根据权利要求I所述的眼科激光系统，其中 所述增量式Z扫描仪被构造为以增量的方式按Z步长对所述眼科激光系统的焦深进行Z扫描；并且 所述连续式Z扫描仪被构造为以连续的方式在与所述Z步长对应的连续扫描范围内对所述眼科激光系统的焦深进行Z扫描。3.根据权利要求2所述的眼科激光系统，其中 所述Z扫描仪被构造为使得所述连续扫描范围大于一个或多个Z步长，从而其中所述焦深可被所述连续式Z扫描仪在相邻的Z步长进行Z扫描的连续扫描范围重叠；并且 所述眼科激光系统的操作者能够在准连续的Z扫描范围内对所述焦深进行Z扫描。4.根据权利要求3所述的眼科激光系统，其中 整个Z扫描范围具有0-5mm、5-10mm、10-30mm和0_15mm的范围之一内的长度。5.根据权利要求2所述的眼科激光系统，其中 所述增量式Z扫描仪能够将焦深设置到 角膜Z高度，使得外科医生可在围绕角膜Z高度的连续扫描范围内进行角膜眼科手术；以及 一个或多个晶状体Z高度，使得外科医生可在围绕所述一个或多个晶状体Z高度的连续扫描范围内进行晶状体眼科手术。6.根据权利要求I所述的眼科激光系统，其中 所述Z扫描仪被构造为保持所述激光束的像差好于目标区域中的阈值。7.根据权利要求6所述的眼科激光系统，其中 所述眼科激光系统的像差可用斯特列尔比S表征；并且 所述斯特列尔比S高于所述目标区域中的阈值S(threshold);其中，S(threshold)是值 O. 6,0. 7,0. 8 和 O. 9 之一。8.根据权利要求7所述的眼科激光系统，其中 所述斯特列尔比S对应于具有在O. 4微米至I. I微米的范围内的波长的激光束。9.根据权利要求7所述的眼科激光系统，其中 所述斯特列尔比S高于所述目标区域中的五个参考点中的一个或多个处的S (threshold)，其中， 所述五个参考点根据它们在所述目标区域中的柱坐标(z，r)被确定为P1=(0，0)、P2=(2, 6)、P3=(5, O)、P4=(8, 0)、P5=(8, 3),这些坐标全都是以毫米为单位,并且所述五个参考点相对于所述目标区域的、在(0，0)处的前中心成任何方位角Φ。10.根据权利要求6所述的眼科激光系统，其中 所述眼科激光系统的像差可用焦斑半径rf表征；并且 所述焦斑半径rf小于所述目标区域中的阈值rf (threshold);其中， rf (threshold)是 2、3、4、5 和 6 微米之一。11.根据权利要求10所述的眼科激光系统，其中 所述焦斑半径rf小于所述目标区域中的五个参考点中的一个或多个处的rf (threshold)，其中， 所述五个参考点根据它们在目标区域中的柱坐标(z，r)被确定为P1=(0，0)、P2=(2, 6)、P3=(5, O)、P4=(8, 0)、P5=(8, 3),这些坐标全都是以毫米为单位,并且所述五个参考点相对于所述目标区域的、在(0，0)处的前中心成任何方位角Φ。12.根据权利要求6所述的眼科激光系统，其中 所述像差是球面像差、彗形像差、散光和色差之一。13.根据权利要求6所述的眼科激光系统，其中 所述Z扫描仪被构造为至少部分补偿由所述Z扫描仪对所述眼科系统在所述目标区域中的焦深进行Z扫描而引起的像差。14.根据权利要求I所述的眼科激光系统，其中 所述增量式Z扫描仪具有一个或多个可变级，其中， 所述可变级可被定位在所述激光束的路径内和外。15.根据权利要求14所述的眼科激光系统，其中 所述可变级可被定位在按预定的Z步长移动所述激光束的焦深的一系列构造中。16.根据权利要求14所述的眼科激光系统，其中 不同的可变级被构造为与基本Z步长长度乘以2的不同次幂成比例地移动所述焦深。17.根据权利要求16所述的眼科激光系统，其中 可变级的数量为一、二、三和四之一。18.根据权利要求14所述的眼科激光系统，其中 由可变级引起的像差至少部分被包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·拉克西，
申请(专利权)人：爱尔康手术激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：