飞秒激光器眼外科激光系统技术方案

一种眼外科手术激光系统，其中包括对角膜产生基质内作用的系统。眼外科手术激光系统包括飞秒激光器、操作系统、发射送达系统、根据算法选择的焦点移动扫描模块、向术野平面（16）范围激光发射聚焦的抛物线反射镜（11）。手术过程中，例如，通过显微镜（15）可以观察提供的焦点。本实用新型专利技术的实施例是安全方便的飞秒激光器眼外科手术激光系统，该系统可以直接观察术野。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及眼外科手术激光系统，其中包括对角膜产生基质内作用的系统。
技术介绍
已知美国专利公开号为US4091814A中描述的激光光学仪器可以用于显微镜手术，该仪器使用反射镜发送激光射线，反射射线角度为450，将激光射线发射到作为显微镜镜头的抛物线反射镜上。然后照射到平面反射镜上，使用马达移动激光发射的焦点。在该技术方案中的激光发射路线与观察术野的光学路线相吻合，可以在点作用下对物体发射激光。但是，在扫描状态下无法使用激光束。已知美国申请的公开号为US20080051772A中描述了准分子激光近视手术修复眼角膜屈光性能的激光方法和仪器，可以用于修复近视、远视和散光。系统包括激光器和用作镜头的抛物线反射镜。但是，发射光入射角膜时，几乎与角膜表面接触，不能使用类似系统·进行高精度的准确聚焦的激光手术，因为在这种入射反射条件下，激光射线的偏差较大，而且入射的反射波较大。此外，类似系统将激光射线聚焦在规格为50微米的点上，对于大多数手术而言这种精度太低。为进行角膜手术，例如使用准分子激光器进行眼角膜屈光性能修复外科手术、设置移植片等，必须在很短的脉冲时间内将激光射线聚焦在最小规格的光点上，为此应使用大镜口率的激光发射聚焦系统。已知公开号为US20070106285A的Intralase系统包括飞秒激光器、聚焦系统、扫描系统，其中聚焦系统是价格昂贵结构复杂的镜头。镜头的光学系统由于透镜数值的变化而具有若干种状态。其中一种状态下可以在显微镜下观察术野，而另一种状态下可实施手术。因为飞秒激光器是发射源，具有很宽的发射光谱，聚焦镜头包括多个元件，其中包括补偿透镜色差和色散性能的元件。已知公开号为EP1880698A1的眼外科激光系统包括飞秒激光器、扫描系统、聚焦系统，其中聚焦系统包括移动回转镜和移动镜头，该镜头将飞秒激光器的射线聚焦在角膜上。手术过程中，回转镜和大数字孔径的镜头直接遮盖整个从外部观察的术野，造成术野无法观察。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立实施眼外科手术的飞秒激光器激光系统，该系统可以直接连续地观察手术过程。为达到上述目的，一种飞秒激光器眼外科激光系统，它包括飞秒激光器、发射送达系统、根据算法进行选择扫描焦点移动的快速扫描模块、聚焦系统和操作系统，该聚焦系统的光学元件具有固定规格，元件对手术平面的投影具有一定的界限，其特征在于聚焦系统的聚焦点位于聚焦系统的光学元件向手术平面的投影的范围之外，聚光焦点位于投影界限的两侧，可以观察手术过程。在聚焦系统光学元件向手术平面投影之外的聚焦点位置可以安装显微镜来观察术野，在手术前准备时和手术过程中无需额外的光学元件。也就是说该系统可以直接观察术野，对外科医生更方便，对患者更安全。此外，外科手术激光器向眼睛发射的入射角与标准器有所区别，因此向眼睛发射的激光不可能落在视网膜上，使手术过程更安全。眼外科手术激光系统的特点是飞秒激光器对手术平面的发射中心入射角与聚焦系统一半孔径的标准角有所区别，而且角度区别不大于2°。当偏离标准时，聚焦系统光学元件聚焦光束的周边部分落在角膜上的角度与布儒斯特角有本质上的区别。这样可以进行高精度的手术，因为聚焦在角膜上的射线实际上并不取决于入射射线的偏光作用，也不会导致聚焦光点出现变形。聚焦系统的光学元件是离轴抛物线反射镜，其镜口率大于O. 3，反射镜的偏离角小于90°。使用数值孔径小于O. 3的抛物线反射镜可以产生患者眼部角膜的自聚焦效应。偏离角度小于90度的抛物线反射镜可以对飞秒激光器向选择的眼部点的高精度发射进行聚焦，并进行高精度的聚焦扫描，而且可以直接观察术野。根据镜头透镜材料色散性能，使用大镜口率的透镜镜头可以产生聚焦像差，因此必须使用复杂的结构进行像差补偿。使用抛物线反射镜作为聚焦系统的主要元件可以排除材料的色散性能问题。此外，抛物线反射镜与透镜的区别是不要求复杂的镜框，该镜框可以部分遮盖从外部观察的术野，提高光学元件向手术平面的投射，最大限度地使外科激光射线的下降角接近标准，所要求的条件是直接从显微镜观察手术过程。使用抛物线反射镜可以构建更轻便的结构，简化光路图，因为在类似的示意图中不要求使用回转镜。此外，可以使系统的使用和维护变得更可靠和更简便。该聚焦系统包括辅助激光。该聚焦系统也包括手术显微镜。使用没有色散性能的抛物线反射镜可以向现有系统提供稳固的激光，即辅助激光，可以共同使用显微镜进行观察，减轻外科医生的工作强度，使系统变得更安全、更有预见性。本专利技术的飞秒激光器眼外科激光系统安全方便，可以进行眼外科手术，并直接观察手术。附图说明图I为飞秒激光器眼外科激光系统光学原理示意图。图2为提供根据所附的技术方案向眼表面发射射线的入射示意图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例如图I所示，飞秒激光器眼外科激光系统包括激光器1，发射波长约为1050毫微米，脉冲的持续时间为300飞秒；衰减器2 ;能量监视器3 ;光阀4 ;扫描系统，包括快速扫描模块5 ;扫描方向调节模块6 ;包括送达线路7的发射送达系统；光束位置传感器8 ;光阀9 ;射线扩张器10 ;聚焦系统，包括安装在移动基础12上的离轴抛物线反射镜11，离轴抛物线反射镜11与二维定位的传感器13相连接。激光器I、衰减器2、能量监视器3、光阀4、扫描系统、调节模块6、发射送达系统、光束位置传感器8、光阀9、射线扩张器10、聚焦系统均与操作系统14相连接。观察系统包括安装在术野16直视视距区域内的显微镜15和通过分离镜18安装的摄像机17，摄像机接入显示器19。患者的眼睛组织的区域20使用稳定系统21进行固定。在观察系统中安装真空泵22，用于稳定系统21，使用脚踏板23可以开始手术/结束手术。启动系统后，激光器I发射激光脉冲，发射过程的持续时间为数百飞秒，发射送达系统保证将上述脉冲送达扫描系统，聚焦系统将激光器脉冲聚焦到患者眼睛组织的区域20。作用范围位于观察系统的显微镜15的直视范围内。扫描系统根据算法选择进行射线扫描。如图2所示，说明聚焦系统，该系统的主要元件是离轴抛物线反射镜11，离轴抛物线反射镜11具有小于90°的偏离角度和较高的镜口率。飞秒激光器的平行扫描射线，即虚线标明的中轴，进入离轴抛物线反射镜11，在患者眼睛组织的区域20进行聚焦。离轴抛物线反射镜11的入射和反射射线之间的角度大约为70°。镜口率为O. 3-0. 4。在此参数条件下，聚焦光点位于离轴抛物线反射镜向术野16平面投射的范围之外，可以借助显微镜15或者观察摄像机对术野进行直接观察，使手术过程变得可以控制而且更安全。该系统对患者眼睛组织区域进行射线聚焦的精度很高，因为入射角最大限度地接近于标准，而且术野位于观察系统的直视区域内。因此，可以实施各种类型的手术，包括形·成皮瓣组织、基质内修复、供体角膜移植的切口形成等。使用抛物线反射镜可以从本质上简化缺乏反射镜色散性能的飞秒激光器射线聚焦系统并设置辅助激光器，使手术过程变得更安全、更有预见性。本技术可以用于眼外科手术的飞秒激光器激光系统。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】2010.03.10 RU 20101084141.一种飞秒激光器眼外科激光系统，它包括飞秒激光器、发射送达系统、根据算法进行选择扫描焦点移动的快速扫描模块、聚焦系统和操作系统，该聚焦系统的光学元件具有固定规格，元件对手术平面的投影具有一定的界限，其特征在于聚焦系统的聚焦点位于聚焦系统的光学元件向手术平面的投影的范围之外，聚光焦点位于投影界限的两侧，可以观察手术过程。2.根据权利要求I所述的飞秒激...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·卡列诺维奇·瓦尔塔佩托夫，康斯坦丁·埃多阿尔多维奇·拉普申，阿列克塞·扎哈洛维奇·奥比京，
申请(专利权)人：光学系统有限责任公司，
类型：
国别省市：