[发明专利]用于人眼外科手术的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及人眼的激光外科手术治疗，并且尤其涉及在角膜基质中产生三维切口形状。

背景技术

在一段时间内，使用聚焦脉冲激光辐射在角膜组织或人眼的其它组织部分中产生切口是人眼学科中的热烈研究的主题。市场上已经有提供这种通过激光辐射来产生切口的功能的仪器。通常对于这一点，脉冲持续时间在飞秒范围内的超短脉冲激光辐射获得应用。但是，本发明不限制于此；在本发明的范围内也可使用更短或更长脉冲持续时间在眼角膜中产生切口，这同样被本发明包含；例如，在阿托秒范围内的脉冲持续时间或在皮秒、数十皮秒或数百皮秒范围内脉冲持续时间。

利用脉冲激光辐射产生切口的过程中使用的物理效果是所谓的激光感应光学穿透（laser-induced optical breakthrough），这导致所谓的光致破裂，其量级被粗略地限制于辐射焦点在辐射的腰点（waist point）的程度。并行使用数个这种光致破裂的可在人眼组织中产生不同的切口形状以及相当复杂的切口形状。

通过脉冲激光辐射来产生切口的典型应用被称为镭射视力矫正手术（laser in-situ keratomileusis，LASIK）。在外科手术过程（通常被归类为屈光手术，即，手术的目的在于消除或至少改善人眼的成像性能缺陷）中，首先将人的角膜水平地切开（从倾斜的病人的视点），借此产生形成一个小的覆盖物（在专业领域内通常被称为瓣），所述覆盖体可被折叠到一旁。在瓣被折叠到一旁之后，通过激光辐射（例如波长为193nm的准分子辐射）在角膜的基质（已经以这种方式暴露）中实现所谓的切除，即，根据针对患者事先计算出的切除轮廓来移除基质组织。在所述小的覆盖体被折回后，相对无痛且快速的进行愈合过程。在介入治疗后角膜具有不同的成像性能，其中，在最好的情况下实现极大的消除之前的示例缺陷。

在以前的“经典”过程中，通过机械式微型角膜刀来实现瓣的切割，但是使用激光技术来切割瓣也在近期被计划使用。对此，目前的经常使用的方案是通过抵靠接触元件的平坦的抵接表面来使角膜的前表面被压平（平整），所述接触元件对于激光辐射透明，于是瓣由位于固定深度处基部切口（bed incision）和从基部切口延伸直至角膜表面的侧面切口（lateral incision）。平整角膜使得允许基部切口被实施为二维切口，因此仅需控制垂直于辐射传播方向的平面（用常用符号标记为x-y平面）内的辐射焦点位置，而不需对沿激光辐射传播方向的辐射焦点位置采取控制（根据常用符号，这一方向被标记为Z-方向）。为了产生基部切口，辐射焦点沿着例如弯曲化扫描路径移动，即沿一弯曲的路径移动，所述弯曲的路径由多个以并行的方式处于相互邻接的直线路径部分，这些直线路径部分在其端部处通过转向部分相互连接，所述转向部分以弓形的方式或成角度的方式弯曲。为了产生侧面切口，辐射焦点沿着例如从基部切口上升至角膜表面的螺旋或盘旋的路径移动或沿几个叠置的圆形路径移动。由于脉冲重复率不变，基部切口的弯曲化扫描路径的转向部分内的连续辐射脉冲的间隔减小，在PCT/EP2009/003730中，提出选择性地切断位于侧面切口外部的弯曲化扫描路径的区域中的辐射脉冲。通过这种方法，旨在避免弯曲化扫描路径的转向部分的热损伤。

另一种形式的手术是激光辅助角膜透镜体取出术，其中通过脉冲激光在角膜中产生切口。在这种情况下，在角膜的基质中，组织体积（例如具有小的盘状的形状）被自由地切割下，该组织体积随后可通过辅助切口取出。取决于病征的不同（例如，近视，远视），被移除的透镜体可具有不同的形状。为了自由地切下透镜体，现今的过程经常是：首先在角膜中产生界定透镜体下侧（透镜体后侧）的下部切口，并且随后在角膜中产生界定透镜体上侧（透镜体前侧）的上部切口，这两个切口通常为三维的并且需要控制辐射焦点的Z方向。对于这两个切口而言，辐射焦点沿例如弯曲化扫描路径移动；在弯曲化扫描路径的各点处，辐射焦点的z位置被设置为所考虑的切口的位置。在扫描弯曲化扫描路径期间，可根据需要来多次重复，以便沿z-方向调整辐射焦点，其中，在某些情况下从辐射脉冲到辐射脉冲的连接必须是连续的。

在使用激光技术的情况中经常能注意到一种相似的过程是角膜移植切口，即，通过该切口取出一片患病或受伤的角膜组织，或通过该切口自由地切下一片供体眼睛的眼角膜作为捐献材料。在这点上尤其应提及的是，内皮（endothelial）和上皮（epithelial）角膜移植切口。在角膜移植术中，必要的角膜移植切口偶尔会相当复杂。如果尝试通过单独的弯曲化扫描路径来产生三维切口，这导致辐射焦点的相当频繁的z调整。