CH647875A5

CH647875A5 - Verre de contact pour l'observation et le traitement de l'oeil.

Info

Publication number: CH647875A5
Application number: CH2317/82A
Authority: CH
Inventors: Didier Riquin
Original assignee: Lasag Ag
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1985-02-15
Also published as: US4502764A; JPS642375B2; JPS58187911A

Description

La présente invention concerne un verre de contact particulièrement bien adapté à l'observation de l'œil et à son traitement par un faisceau optique de rayonnement cohérent.

Différentes affections de l'œil, comme certains glaucomes, la cataracte ou encore les troubles résultant de la présence de membranes, peuvent nécessiter, pour leur opération ou la préparation de cette opération, la mise en œuvre d'un faisceau laser de très forte densité d'énergie dans certaines régions de l'œil. A cet effet, on utilise des installations de traitement ophtalmologique du type de celle décrite dans la demande de brevet européen publiée sous le N° 0030210 au nom de la titulaire. Ces installations permettent de diriger vers l'œil un faisceau laser constitué le plus souvent d'impulsions très brèves mais de très forte intensité délivrées par exemple par un laser Nd-YAG fonctionnant en mode Q-Switch. L'ouverture du faisceau à la sortie de l'installation est de l'ordre de 16e.

Bien entendu, on peut envisager de diriger ce faisceau directement sur l'œil sans utiliser de verre de contact, et cela notamment pour atteindre l'iris ou le voisinage du cristallin par un tir effectué selon une direction parallèle à l'axe de l'œil. L'ouverture moindre du faisceau garantit alors des aberrations d'ouverture faibles à l'entrée dans l'œil, mais elle engendre également de nombreux désavantages. En particulier, les risques d'atteindre des zones autres que celle réellement visée sont augmentés, la localisation du phénomène de claquage optique mis à profit pour traiter cette zone étant moins fine. La tache de focalisation du faisceau sur la cible est également plus grande.

Les verres de contact pouvant être utilisés sont divers. Nous citerons pour mémoire les trois catégories suivantes:

Les verres du type Goldmann sont réalisés d'une pièce, le plus souvent en un matériau organique, par exemple acrylique, et ils présentent une surface d'entrée plane ou très légèrement sphérique. A l'origine, ils étaient prévus essentiellement pour l'examen du fond de l'œil, mais ils sont aussi utilisés pour des interventions dans la chambre antérieure de l'œil. Ces verres de contact ne résolvent pas les problèmes liés à l'ouverture du faisceau qu'ils diminuent encore par rapport à la solution précédente et, de plus, ils introduisent de fortes aberrations au niveau de leur face d'entrée. Leur avantage essentiel est d'assurer une très bonne sécurité et le confort du patient au niveau de l'interface verre de contact/œil en raison du très bon état de surface que l'on peut obtenir avec les matériaux utilisés, cet état de surface évitant la formation de microclaquages à cette interface. Par contre, l'adjonction sur leur surface d'entrée d'un revêtement antireflet à la fois pour les longueurs d'onde du faisceau de traitement (1,06 um, pour le laser Nd-YAG) et dans le visible présente des difficultés non encore parfaitement maîtrisées.

Les verres du type Abraham sont constitués par une lentille d'entrée en verre minéral accolée de manière décentrée à une lentille de contact du type Goldmann. Ces verres, utilisables pour l'iridecto-mie seulement, permettent d'ouvrir le faisceau de traitement, ce qui en garantit une meilleure focalisation. De plus, la face d'entrée peut

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être aisément traitée. Toutefois, aux aberrations au niveau de la surface d'entrée s'ajoute une aberration de coma au niveau du dioptre d'entrée sur l'oeil, due à l'elfet conjugué d'une plus grande ouverture et d'un décentrement de la lentille.

Les verres du type Roussel développés plus récemment, et décrits par exemple dans la demande de brevet européen N° 82810044.6 au nom de la titulaire, sont réalisés d'une pièce, en verre minéral, et ils comportent une face latérale formant miroir. La surface d'entrée, sphérique, forme une surface d'onde pour le faisceau incident dont l'ouverture n'est pas modifiée. L'avantage essentiel de ces verres est de permettre de réduire considérablement les aberrations, en raison de leur meilleure géométrie. Ils sont en outre peu sensibles aux rota-tins du verre. Par contre, leur utilisation est relativement délicate en raison de la présence du miroir. L'inclinaison du faisceau de traitement par rapport à l'axe de l'œil diminue par ailleurs le rendement du tir. Enfin, en raison des problèmes d'interface déjà explicités plus haut, ils ne garantissent pas une sécurité optimale à la jonction verre minéral/cornée.

C'est pourquoi l'objet de la présente invention est de proposer un nouveau verre de contact qui réalise un excellent compromis entre les exigences parfois contradictoires auquelles ces dispositifs sont soumis. La structure de ce verre de contact est déterminée de manière à ouvrir le faisceau de traitement incident, à limiter les aberrations au minimum, à permettre d'effectuer des tirs aussi perpendiculairement que possible au tissu visé, à assurer la sécurité et le confort du patient à l'interface verre/cornée, et ceux du médecin à l'entrée du faisceau dans le verre (traitement antiréfléchissant), et cela sans imposer au médecin un positionnement trop critique du verre sur la cornée.

A cet effet, le verre de contact de l'invention, destiné à l'observation et au traitement par un faisceau de rayonnement cohérent d'un point de travail T de l'œil, comprend au moins une surface d'entrée et une surface de contact prévue pour être appliquée sur la cornée de l'œil, les centres optiques étant situés sur l'axe de symétrie du verre; en accord avec la revendication 1, la surface d'entrée est sphérique et possède un rayon de courbure tel que l'image du point de Weiers-trass A' associé à la surface d'entrée, formée par le reste du verre de contact et les parties de l'œil traversées par le faisceau, est confondue avec ledit point de travail T.

L'avantage résultant de l'utilisation des points de Weierstrass est bien connu en optique puisqu'il s'agit de points conjugués aplanéti-quement, travaillant pour un grandissement égal à l'indice du matériau utilisé pour la lentille d'entrée (de l'ordre de 1,5). Les aberrations d'ouverture à l'entrée du verre de contact sont supprimées du fait de ce mode de fonctionnement, et la focalisation du faisceau est importante. Dans le cas de la mise en œuvre d'au moins deux lentilles accolées, il est par ailleurs possible d'utiliser, pour la lentille d'entrée, un verre minéral et, pour la lentille de contact, un verre organique.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en liaison avec les dessins joints, parmi lesquels:

— les fig. 1 et 2 sont des représentations schématiques permettant d'illustrer de façon générale les conditions de fonctionnement et d'utilisation d'un verre de contact selon l'invention, et

— les fig. 3 et 4 sont des vues en coupe de deux verres de contact et de l'œil auquel ils sont appliqués, selon deux modes de réalisation particuliers de l'invention.

Dans la fig. 1, on a représenté en coupe et de façon schématique le verre de contact généralement référencé 1 appliqué sur la cornée 2 d'un œil 3. Le verre de contact 1 comprend une lentille d'entrée 4 accolée à une lentille de contact 5 dont la surface de contact est destinée à être appliquée sur la cornée 2. Les axes optiques des lentilles 4 et 5 sont confondus et désignés par la référence 6. Les intersections de l'axe unique 6 avec les dioptres air/lentille d'entrée, lentille d'entrée/lentille de contact et lentille de contact/œil sont représentées respectivement par les points Se, Sc et So. Les épaisseurs au centre des lentilles d'entrée 4 et de contact 5 sont représentées respectivement par les grandeurs ee et ec. Sur l'axe 6, on a également représenté le point de travail T dont la distance au point So est définie par la grandeur d. Dans les explications qui suivent, les symboles Re, Rc et Ro représentent respectivement les rayons de courbure des dioptres air/lentille d'entrée, lentille d'entrée/lentille de contact et lentille de s contact/œil. De même, les indices de réfraction de la lentille d'entrée, de la lentille de contact et de l'œil sont désignés respectivement par les symboles Ne, Ne et No.

Selon l'invention, la surface d'entrée sphérique 8 de la lentille d'entrée 4 travaille pour les points de Weierstrass A et A', tandis que io le reste du verre de contact et les parties de l'œil traversées par le faisceau amènent l'image du point A' au point de travail T. En particulier, le point A" représente l'image du point A' par le dioptre lentille d'entrée/lentille de contact.

Compte tenu de cette structure, on peut alors écrire les relations 15 suivantes:

pour le dioptre lentille de contact/œil

Ne No Ne—No „ . ..

— = —r- -I avec x = SoA

x d Ro

20 pour le dioptre lentille d'entrée/lentille de contact

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Ne ScA':

Ne Ne—Ne x+ec pour le dioptre air/lentille d'entrée SeA' = ScA'+e«.

■ + -

Rc

SeA' :

Ne+1 Re Ne

SeA = (Ne+1) Re

Relations de Weierstrass

La combinaison de ces relations permet alors d'obtenir la relation générale qui lie les caractéristiques géométriques et optiques des différentes lentilles et de l'œil pour un verre de contact conforme à la fig. 1.

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Res

Ne2

Ne+1

40

1

Ne

- + -

ee

Ne—Ne Ne

Rc

Ne

No Ne—No ~T + Ro

+ ec

Les différentes grandeurs intervenant dans la relation générale peuvent varier dans les limites suivantes:

tabulae biologicae tabulae biologicae

7 mm

< Ro

<

9 mm

1,33

s; No

<

1,34

0,5 mm

< ec

<

30 mm

1.3

<Nc

2,0

2 mm

îg Re

100 mm

1,3

<Ne

2,0

0,5 mm

< ee

30 mm

0,5 mm

<d

30 mm

50

La valeur de Rc est quelconque.

55 Bien entendu, les relations précédentes sont valables pour des verres de contact constitués par l'accolement de deux lentilles seulement. Des relations analogues pourraient être établies pour le cas où l'une ou l'autre de ces lentilles ou même les deux seraient elles-mêmes formées par l'accolement de lentilles élémentaires. Une telle 60 construction ne sortirait pas du cadre de la présente invention. De la même façon, il est clair que le verre de contact pourrait n'être constitué que par une lentille unique, d'une pièce. Dans ce cas, la surface d'accouplement des deux lentilles de la construction décrite plus haut pourrait être considérée comme une surface fictive séparant le 65 verre de contact en deux portions situées de part et d'autre de cette surface fictive, et présentant le même indice. La relation précédente se transforme alors simplement en égalant les indices Ne et Ne, et en annulant la grandeur ec, ee représentant l'épaisseur totale du verre.

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Le schéma de la fig. 1 se rapportait au cas où le point de travail se trouve placé dans l'axe même de l'œil. Comme on le verra plus loin, un certain nombre d'affections peuvent nécessiter d'intervenir dans d'autres régions de l'œil. Dans cette hypothèse, le verre de contact devra être maintenu sur la cornée de manière que son axe optique 6 forme avec l'axe de l'œil 10 un angle a (fig. 2). En désignant par h la distance du point de travail T de l'axe 10, et par D la profondeur de la projection T'du point T sur l'axe 10, les relations suivantes peuvent être établies:

h = — (Ro—D) tga cosa

Pour une opération telle que l'iridectomie, la valeur de D est comprise entre 3,4 et 4,2 mm (tabulae biologicae). L'inclinaison peut être choisie entre 0 et 60° selon la position du point T.

A titre d'exemples non limitatifs de modes de réalisation particuliers de l'invention, on décrira dans ce qui suit deux verres de contact réalisés à partir de lentilles de contact disponibles sur le marché. A ces lentilles ont été accolées des lentilles d'entrée dimen-sionnées de manière que les verres de contact ainsi formés soient conformes à l'invention.

Ainsi, le verre de contact 1 de la fig. 3 est particulièrement adapté pour l'iridectomie en vue, par exemple, du traitement des glaucomes à angle fermé ou à bloc pupillaire, pour la perforation de la capsule antérieure du cristallin ou encore pour l'ablation de membranes dans la chambre antérieure de l'œil. Dans l'utilisation représentée dans la fig. 3, le point de travail T se trouve sur l'iris 11 de l'œil 3. La lentille de contact 5 est une lentille disponible sur le marché sous la dénomination Haag-Streit N° 902, à laquelle on a enlevé le miroir qu'elle comporte normalement. Les caractéristiques de cette lentille sont les suivantes:

Nc= 1,492; ec=13,2mm; Rc=oo.

La surface de sortie ou de contact de cette lentille, qui doit être appliquée contre la cornée, est sphérique concave et son rayon de courbure est de 7,4 mm.

Sur la face plane de cette lentille est accolée une lentille d'entrée 4 plan-convexe et en verre BK7, d'un diamètre de 19 mm environ et dont les caractéristiques sont les suivantes:

Ne= 1,507; ee=6,10 mm; Re= 13,03 mm; Rc= oo

Comme on le voit sur la figure, l'ouverture d'un faisceau de traitement est amenée par le dioptre air/lentille d'entrée d'une valeur de 16° à la valeur de 24°.

La surface d'entrée 8 a été traitée antireflet pour les longueurs d'onde du faisceau de traitement (1,06 p.m) et pour le rayonnement visible.

L'inclinaison du verre par rapport à l'axe 10 de l'œil est de l'ordre de 40 à 50°. Les paramètres de la lentille d'entrée ont été calculés pour les valeurs 48° et D=3,6 mm.

Les aberrations introduites par un tel verre se limitent à celles créées par le dioptre plan entre les deux lentilles accolées présentant une différence d'indice de 1 % environ seulement, et les dioptres sphériques lentille de contact/cornée et cornée/humeur aqueuse de l'œil. Dans de bonnes conditions de travail, ces aberrations restent très faibles, notamment lorsque l'axe du faisceau optique passe par le centre de courbure de ces dioptres. A ce sujet, on notera également que l'utilisateur du verre de contact aura intérêt à respecter autant que possible les conditions d'orientation théoriques du verre, mais qu'il garde néanmoins une certaine liberté de manœuvre.

Le verre de contact de la fig. 4 est, quant à lui, plus particulièrement destiné aux interventions dans la région postcristallienne, par exemple pour l'ablation de membranes, la perforation de la capsule postérieure du cristallin ou la destruction du cristallin dans le traitement de la cataracte.

La lentille de contact 5 est une lentille disponible sur le marché sous la dénomination Haag-Streit N° 901, qui comporte une surface de sortie ou de contact destinée à être appliquée sur la cornée sphérique concave, de rayon de courbure 7,4 mm. Les autres paramètres de cette lentille sont:

Ne= 1,492; ee=1,17 mm; Rc= 150 mm

A cette lentille de contact 5 est accolée une lentille d'entrée 4 du type ménisque convergent en verre BK7 présentant les caractéristiques suivantes:

Ne=l,507; ee=3,65mm; Re=8,01 mm; Rc=150mm.

Comme on le voit sur la fig. 4, la configuration du verre de contact est telle que le point de travail T se trouve situé entre les points de Weierstrass A et A', à une distance d de 8,5 mm de la surface de la cornée. Les aberrations créées par ce verre sont extrêmement faibles.

D'une façon générale, les verres de contact selon l'invention se caractérisent par une très grande amélioration de leur sécurité d'utilisation par rapport aux dispositifs antérieurs. Ainsi, l'augmentation de l'ouverture du faisceau de traitement conduit à une diminution correspondante de la tache de focalisation, à une augmentation de la densité d'énergie en ce point permettant de diminuer l'énergie du faisceau nécessaire pour le claquage optique, à une meilleure localisation du claquage optique dont la stabilité sera meilleure, c'est-à-dire que, pour différentes impulsions successives, il se produira toujours au même endroit, ce qui augmente l'efficacité du traitement. De plus, le faisceau étant plus ouvert, l'énergie susceptible de tomber sur la rétine ou les régions de l'œil situées avant ou après le point de travail sera également moindre.

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R

2 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Verre de contact pour l'observation et le traitement par un faisceau de rayonnement cohérent d'un point de travail (T) de l'œil, ce verre de contact comprenant au moins une surface d'entrée et une surface de contact destinée à être appliquée sur la cornée de l'œil, les centres optiques desdites surfaces étant situés sur l'axe de symétrie du verre, caractérisé en ce que la surface d'entrée (8) est sphérique et possède un rayon de courbure Re tel que l'image du point de Weierstrass (A') associé à la surface d'entrée, formée par le reste du verre de contact et les parties de l'œil traversées par le faisceau, est confondue avec ledit point de travail (T).
2. Verre de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins une première lentille (4) comprenant ladite surface d'entrée (8) et une deuxième lentille (5) comprenant ladite surface de contact, les axes optiques (6) desdites lentilles (4, 5) étant confondus.
3. Verre de contact selon la revendication2, caractérisé en ce que le rayon de courbure Re de la surface d'entrée (8) est défini par la relation suivante:

rc~ Ne2 r ! +—

Ne+l Ne Ne-Ne Ne

+ Rc

Ne

No Ne—No"'"60

J~+ Ro _

dans laquelle

Ne, Ne et No représentent respectivement les indices de réfraction de la première lentille (4), de la deuxième lentille (5) et de l'œil (3);

Re, Rc et Ro représentent respectivement les rayons de courbure de ladite surface d'entrée (8), d'un dioptre formé par la première (4) et la deuxième (5) lentille et de ladite surface de contact;

d représente la distance entre le point de travail (T) et ladite surface de contact, dans l'axe du verre de contact, et ee et ec représentent les distances dans l'axe de verre de contact entre ladite surface d'entrée (8) et ledit dioptre et, respectivement, ledit dioptre et ladite surface de contact.
4. Verre de contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit rayon de courbure Re est défini par ladite relation dans laquelle

7 mm

Ro

9 mm

1,33

<

No

<

1,34

0,5 mm

ec

<

30 mm

1,3

Ne

<

2,0

2 mm

<

Re

100 mm

1,3

<

Ne

2,0

0,5 mm

ee

30 mm

0,5 mm

d

30 mm
5. Verre de contact selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la première lentille (4) est réalisée en verre minéral et en ce que la deuxième lentille (5) est réalisée en un matériau organique.
6. Verre de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite surface d'entrée (8) est munie d'un revêtement antireflet.
7. Verre de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite deuxième lentille (5) est une lentille de contact du type Haag-Streit N° 902 sans miroir, présentant une surface d'entrée plane, une surface de contact concave de rayon de courbure 7,4 mm, une épaisseur au centre de 13,2 mm et un indice de réfraction de 1,492, et ladite première lentille (4) est une lentille plan-convexe en verre BK7 d'indice 1,507, d'une épaisseur au centre de 6,10 mm environ, et dont la surface d'entrée présente un rayon de courbure de 13,03 mm environ.
8. Verre de contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre de la première lentille (4) est de l'ordre de 19 mm.
9. Verre de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite deuxième lentille (5) est une lentille de contact du type Haag-Streit N° 901 présentant une surface d'entrée convexe ayant un rayon de courbure de 150 mm, une surface de contact concave ayant un rayon de courbure de 7,4 mm, une épaisseur au centre de 1,17 mm et un indice de réfraction de 1,492, et ladite première lentille (4) est une lentille du type ménisque convergent en verre BK7 présentant un indice de réfraction de 1,507, une épaisseur au centre de 3,65 mm environ, une surface d'entrée ayant un rayon de courbure de 8,01 mm environ et une surface de sortie ayant un rayon de courbure de 150 mm environ.
10. Verre de contact selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diamètre de la première lentille (4) est de 12 mm environ.