JP2014523260A - 調整眼科ドッキングシステム - Google Patents

Abstract

処置眼上に配置された、湾曲した接触要素と、湾曲した接触要素の調整を支援する、光学システムの遠位先端に位置する構造プラットフォームと、接触要素の調整に適応する連結具とを含む調整眼科ドッキングシステムが記載される。湾曲した接触要素は、遠位面の半径よりも大きな近位面の半径を有する、メニスカス形状のレンズでありうる。接触レンズは、フッ素ポリマーのような屈折率がほぼ一致する材料から作られうる。

Description

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法３５巻１１９条の下、２０１１年５月６日に出願された米国特許出願第１３／１０２２０８号に対する優先権を主張し、この出願の全内容は参照によって本明細書の一部を構成する。

この特許文献には調整患者インタフェース（adjusting patient interface）が記載される。より詳しくは、この特許文献では、関連する接触レンズの様々な調整を可能とする、患者インタフェースを有する眼科システムが論じられる。

多くの眼科手術レーザシステムは、手術が行われる眼を静止させるのに患者インタフェースを使用する。患者インタフェースは、典型的には、レーザビームを眼内に案内すべく、角膜上でそのまま使い捨て可能な接触レンズを含む。接触レンズは、接触レンズに対する眼の動作を抑制する真空吸引リング又は真空吸引スカートで、眼に固着されることができる。一旦接触レンズが所定の位置に位置すると、レーザシステムは、眼の標的組織に切込みを生成すべく、選択され又は予め定められた手術パターンに沿って手術レーザビームを走査する。

いくつかのシステムは、レーザシステムの対物レンズ（objective）に堅く固定されるワンピースの患者インタフェース（「ＰＩ」）を用いる。他では、ツーピース又はマルチピースのＰＩが用いられ、この場合、ＰＩの頂部がレーザシステムに固定され、一方、底部が手術処置に備えて眼に固着される。その後、頂部と底部とを、眼を対物レンズに都合良く整列させるように結合することができる。最終的に、レーザシステムであって、その構造によって、眼の整列を補助すべく、レーザシステムに対するＰＩの横方向のある程度の移動が可能となる、レーザシステムが存在する。

手術パターンは、時には接触レンズを参照し、時にはレーザシステムの対物レンズを参照し、更に他のシステムでは、レーザシステムの内部参照を参照する。例えば、手術パターンの中心が接触レンズの中心に整列されてもよい。このため、眼内への手術パターンの正確な配置及び標的化は接触レンズの正確なドッキング（docking)に極めて依存する。ドッキングの部分として、ワンピースのＰＩでは、接触レンズは眼の光軸及び角膜の中心に整列されるべきである。ツーピースのＰＩでは、加えて、一旦接触レンズが眼に対して整列された位置でドッキングされると、ＰＩの頂部及び底部も整列される必要がある。最後に、横方向に移動可能なＰＩでは、ＰＩは、ドッキングの終わりに、基本的に中央の位置が保証されるべきである。

レーシック処置のような角膜処置に使用されるいくつかのレーザシステムは基本的に平らな又は平面的な接触レンズを用いる。これらレンズは、角膜に固着されると、圧力吸引及び真空吸引で角膜を平らにする。このため、接触レンズが角膜に対して横方向の誤った配置でドッキングされると、手術パターンは中心から横方向にシフトした状態で眼内に設置されるだろう。しかしながら、角膜自体が平らにされるので、この横方向のシフトは限られた程度だけ精度を低下させる。

対称的に、進歩した眼科手術システムでは、接触レンズの誤って整列されたドッキングによって、いくつかの態様では、より深刻な難題がもたらされうる。

例えば白内障手術のためのレーザシステムにおける進歩した眼科システムでは、外科医が患者インタフェースによる眼球又は目玉の変形を低減することは有利である。この理由には、平面的な接触レンズが眼内圧力を望まれていないレベルまで増大しうることが含まれる。また、これら接触レンズは、水晶体のような眼構造を変形させ且つずらすので、手術パターン及びその後の眼内レンズ（ＩＯＬ）の適切な設置が誤って案内されうる。最終的に、患者インタフェースによってもたらされる変形によって、角膜にしわが作られがちである。

これら手術の難題は、例えば角膜の曲率半径に近い曲率半径を有する接触レンズを用いることによって対処されうる。しかしながら、斯かる湾曲した接触レンズを有するレーザシステムでは、接触レンズの少しのミスアライメントでさえも、手術パターンの実質的に誤った配置をもたらすことがあり、望まれていない手術結果を導く。実際、二つのタイプのミスアライメント、すなわち、湾曲した接触レンズと対物レンズとのミスアライメント、及び湾曲した接触レンズと眼自体とのミスアライメントが存在しうる。

図１Ａ、１Ｂ及び図２Ａ、２Ｂは、湾曲した接触レンズの難題をより詳しく示す。

図１Ａは、遠位端部１０を有する眼科ドッキングシステム１を示す。遠位端部１０は、レンズを包含する対物レンズ１１と、連結フランジ１２とを含むことが多い。レーザシステム１は、接触レンズ３０を有する患者インタフェース２０も含むことができる。レーザシステム１は、手術パターン５０に続いて手術の切込みを形成すべくレーザビーム４０を眼５内に案内することができる。

示されるように、接触レンズ３０が、眼及び対物レンズ１１の両方に中心が合わされ且つ接触レンズ３０の光軸が眼及び対物レンズ１１の光軸に整列された状態でドッキングされる場合、手術パターン５０は、その意図された位置において、眼内で中心が合わされるであろう。明細書を通じて、術語「眼に整列された」は広い意味で使用される。接触レンズを眼に整列させる多くの態様が存在する。すなわち、接触レンズは、瞳孔、角膜又は眼の輪部（limbus）に中心が合わされうる。また、眼の光軸が、眼が規則的な球ではないので、いくつかの異なる態様で定義されうる。いくつかの参考文献では、基本的に同じ機能について用語「中心合わせ」が使用される。

図１Ｂは、湾曲した接触レンズ３０が用いられる場合、角膜が適度に平らにされ又は全く平らにされないことを示す。したがって、レーシックタイプの処置では、角膜の切込み５０は、固定された径方向深さにおいて、湾曲した切込みとして形成され、言い換えれば、固定された半径を有する球形区域（sphere-segment）として形成される必要がある。このことは、平らな／平面的な接触レンズで角膜を平らにするシステムと対比されるべきであり、このシステムでは、固定された深さの切込みが単純な平らな切込みとして形成されうる。平らにされた角膜におけるこれら平らな切込みは、平らな接触レンズが取り除かれると、結果として生じるそれらの湾曲した形状に跳ね返る。

明らかであるが、湾曲した接触レンズ３０が適切に中心が合わされると、湾曲した手術パターン５０が眼内に適切に設置されうる。

図２Ａ及び図２Ｂはドッキング工程の不完全な整列又は中心合わせの効果を示す。ここでは、中心合わせが、接触レンズ３０の中心と眼５の中心とを整列させることだけでなく、接触レンズ３０の中心を、レーザシステムの中心、例えばその対物レンズ１１の中心に整列させることも含むことに留意されたい。これら二つの整列のいずれかの欠如が「ミスアライメント」と称される。

図２Ａは、横方向に移動可能なＰＩシステムにおいて、眼５の中心と遠位端部１０の中心との間の横方向の距離が存在する場合を示す。この場合、横方向に移動可能なＰＩ２０の平らな接触レンズ３０は適切に整列され且つ中心が合わされた状態で眼５にドッキングされることができる。しかしながら、ＰＩ２０と眼５との中心を合わせることは、実線によって示されるように遠位端部１０の中心及び連結フランジ１２に対するＰＩ２０の横方向のミスアライメントを生じさせる。

ＰＩ２０は別の理由で遠位端部１０から中心がずれうる。眼５がドッキングシステム１の近くに持ってこられる前でさえ、ＰＩ２０はミスアライメントの状態で遠位端部１０に取り付けられる場合があり、このミスアライメントは、手術パターンの設置に必要な精度に匹敵し、ひいてはドッキングシステム１の精度に負の影響を与えうる。例えば、ＰＩ２０は可撓性を有する取付部分を有することができ、可撓性を有する取付部分は、場合によっては角膜処置に必要な精度を超える１０ミクロンの限られた精度を有する。このため、斯かる可撓性を有する取付部分はＰＩ２０の横方向の整列を揺るがしうる。

明らかであるが、ＰＩ２０が上記の理由のいずれかのために中心がずれていて、手術パターンが対物レンズ１１を参照し且つ対物レンズ１１に対して中心が合わされる場合、手術パターンは眼の中心及び眼の角膜からずれて設置され、手術結果が最適ではなくなるだろう。

しかしながら、この問題は、レーザビーム４０のコントローラに実装された適切なソフトウェアを用いて、手術パターンの横方向のずれが妥当な程度に補正されうるので、ある程度軽減されうる。この補正は、手術パターンが、横方向のずれの後でさえ、角膜表面から基本的に一定の深さを保つので、比較的簡単である。このため、コントローラは手術パターン５０の横方向のｘ座標及びｙ座標をシフトさせることによってずれを補正することができる。

しかしながら、横方向に移動可能なＰＩを伴う上述のケースは、眼とレーザシステムとの間のずれの一つの例である。ずれは、上記ＰＩ構造についての他のいくつかの形態において発生しうる。例えば、ＰＩ構造の各々について、接触レンズは眼の中心からずれてドッキングされることがあり、同様のミスアライメントがもたらされる。又はＰＩ２０及び接触レンズ３０は眼５及び遠位端部１０の両方に対して中心がずれうる。これら全ての例で共有される特徴は、手術の切込みがその意図された場所及びパターンから最終的にシフトしうるが、このシフトは比較的簡単なソフトウェア補正で補償されうることである。

図２Ｂは、難題が湾曲した接触レンズについてかなり大きいことを示す。斯かるシステムでは、横方向に移動可能なＰＩ２０が遠位端部１０に対して誤って整列される場合、角膜又はずれた手術パターンの径方向距離が保たれない。典型的なレーシック手術では、角膜の切込み又は手術パターンは角膜表面よりも下の約１００ミクロンの深さに設置される。このため、接触レンズひいては手術パターンが１００〜２００ミクロンだけ横方向に誤って設置されると、このことによって、角膜表面からの手術パターンの径方向距離、すなわち「径方向深さ」がいくつかの点において３０〜６０ミクロンだけ減少されうるようになり、切込みは危険なほど角膜表面の近くに設置される。

手術パターンの横方向のずれは、ずれた手術パターンが角膜表面に平行に走らなくなるという問題のみではない。このため、望まれないことに、ずれた手術パターンが角膜表面に対して所定の角度で形成され、潜在的に非点収差及び他の形態のミスアライメントを導くだろう。湾曲したレンズＰＩにおける斯かるミスアライメントの一つの側面が、斯かるミスアライメントが手術パターンを単純に横方向にシフトさせるソフトウェアによって補正されることができないということである。むしろ、複雑な基準測定及び湾曲した波面の計算のみがこれらミスアライメントを補正し又は補償しようとすることができる。特に、斯かる計算された補償調整ですら、発生した非点収差を元の状態に戻すことはできない。

最終的に、手術パターンのずれによって、レーザビームは中心からの最大設計距離を越えて向けられることがあり、レーザビームの収差は、設計仕様を越えて、更に別の難題をもたらすだろう。

これら難題に答えて、調整眼科ドッキングシステムの実施形態は、以下に記載されるように、上記の問題を低減し又は取り除くことさえできる。

特に、調整眼科ドッキングシステムの実施例は、処置眼上に配置されるように構成された、湾曲した接触要素と、光学システムの遠位先端に位置する構造プラットフォーム（conformation platform）であって、湾曲した接触要素の調整を支援するように構成された構造プラットフォームと、接触要素の調整に適応するように構成された連結具とを含むことができる。

眼科ドッキングシステムのいくつかの実施例は、１．４４未満の屈折率を有する湾曲した接触レンズであって、処置眼上に配置される湾曲した接触レンズと、湾曲した接触レンズの回転調整を支援すべく光学システムの対物レンズに結合された調整プラットフォームとを含むことができる。

眼科ドッキングシステムのいくつかの実施例は眼科レーザシステムを含むことができ、眼科レーザシステムは、対物レンズと、対物レンズに連結可能であり且つ接触レンズを有する患者インタフェースと、対物レンズに対する接触レンズの回転を支援すべく対物レンズに取り付けられた円形支援要素とを有する。

眼科ドッキングシステムのいくつかの実施形態は手術レーザを含むことができ、手術レーザは、処置端部と、処置眼上の使い捨て可能な接触要素であって、手術レーザの処置端部に回転可能に結合される接触要素とを有する。

図１Ａは、眼上に中心が合わされ且つレーザシステムに整列された状態でドッキングされた接触レンズを示す。 図１Ｂは、眼上に中心が合わされ且つレーザシステムに整列された状態でドッキングされた接触レンズを示す。 図２Ａは、眼上に中心が合わされているがレーザシステムの軸線からずれた状態でドッキングされた接触レンズを示す。 図２Ｂは、眼上に中心が合わされているがレーザシステムの軸線からずれた状態でドッキングされた接触レンズを示す。 図３Ａは、レーザシステムに整列された調整眼科ドッキングシステムの実施形態を示す。 図３Ｂは、レーザシステムからずれた調整眼科ドッキングシステムの実施形態を示す。 図３Ｃは、レーザシステムからずれた調整眼科ドッキングシステムの実施形態を示す。 図４Ａは連結具又はイネイブラー（enabler）の様々な構造を示す。 図４Ｂは連結具又はイネイブラーの様々な構造を示す。 図５Ａは、異なる近位半径と遠位半径とを有するメニスカス形状の（meniscus-shaped）接触レンズを示す。 図５Ｂは、異なる近位半径と遠位半径とを有するメニスカス形状の接触レンズを示す。 図５Ｃは、異なる近位半径と遠位半径とを有するメニスカス形状の接触レンズを示す。

この特許文献に記載された実施例及び実施形態によって、ドッキングされた接触レンズと、処置眼と、眼科レーザシステムとの間のずれ及びミスアライメントによってもたらされうる上述された難題が改善される。

図３Ａは調整眼科ドッキングシステム１００を示し、調整眼科ドッキングシステム１００は、光学システムの遠位端部１１０と、患者インタフェース１２０と、処置眼５上に配置されるように構成された、湾曲した接触要素又は接触レンズ１３０とを含む。いくつかの参考文献では、接触要素１３０は、それが湾曲を有する場合でさえも、圧平プレートと称される。前述のように、ドッキングシステム１００は、手術の切込みを形成すべく、手術パターン１５０に従って光学システムのレーザビーム１４０を眼５内に案内するように構成されうる。遠位端部１１０は対物レンズ１１１及び連結フランジ１１２を含むことができる。手術パターン１５０は、接触要素１３０、対物レンズ１１１、又はドッキングシステム１００の内部参照を参照することができる。接触要素１３０は患者インタフェース１２０の一部であってもよく、患者インタフェース１２０はドッキングシステム１００に取外し可能に連結可能である。患者インタフェース１２０は、患者インタフェースの上述された三つのタイプ、すなわち、ワンピースのＰＩ、ツーピース若しくはマルチピースのＰＩ、又は横方向に移動可能なＰＩのいずれかであり、又は他の実施例を有してもよい。

加えて、ドッキングシステム１００は、遠位端部１１０の遠位先端に構造プラットフォーム１１５を含むことができ、構造プラットフォーム１１５は接触要素１３０の調整を支援するように構成される。ドッキングシステム１００は連結具１１７も含むことができ、連結具１１７は接触要素１３０の調整に適応するように構成される。

いくつかの実施形態では、構造プラットフォーム１１５は接触要素１３０の回転調整を支援するように構成されうる。これは、レーザシステムの遠位端部１１０にしっかりと連結され又は横方向のずれのみに適応することができる上述された三つのタイプのＰＩを越えた機能である。

図３Ｂは、構造プラットフォーム１１５が円筒形の遠位端部を介して接触要素１３０に移動可能に接触するように構成されうることを示す。この遠位端部はリング又はシリンダでありうる。いくつかの場合、構造プラットフォーム１１５は球の環状区域（annular segment of a sphere）を含むことができる。

図３Ｂ及び図３Ｃは、構造プラットフォーム１１５の実施形態が、実線の矢印で示された、湾曲した接触要素１３０の回転を支援することができることを示す。この機能は、湾曲した接触レンズ１３０を有する調整ドッキングシステム１００において、ドッキングの精度を高めることができる。なぜならば、湾曲した接触レンズ１３０が対物レンズ１１１に中心が合わされず又は対物レンズ１１１に整列されない場合、このミスアライメントは、ＰＩ１２０のみの横方向の移動によって、すなわち以前のＰＩシステムによって許容される最大調整によって補償されることができないからである。

詳細に、図３Ｂ及び図３Ｃが、湾曲した接触レンズ１３０を対物レンズ１１１に対して誤って整列させるドッキング工程を示す。上述されたように、ミスアライメントは、少なくとも二つの理由、すなわち、ドッキングの前にＰＩ１２０が遠位端部１１０に中心からずれて取り付けられたこと、又は、ドッキング中に、湾曲した接触レンズ１３０が眼５と中心が合わされ、眼５の中心５ｃが対物レンズ１１１の中心と中心が合わされてなかったこと、若しくは、湾曲した接触レンズ１３０が眼５と中心が合わされ、眼５の光軸５ａ（破線）が、例えば図３Ｂに示されるように、対物レンズ１１１の光軸１１１ａ（破線）に整列されていなかったことのために生じうる。

図３Ｃは、調整ドッキングシステム１００の湾曲した接触レンズ１３０が、中心がずれた眼５の上に下ろされるとき、湾曲した接触レンズ１３０が、場合によっては横方向のシフトと組み合わされる回転を行うことによって、中心合わせ及び整列のこの欠如に適応し又はこの欠如を補償することができることを示す。回転は強調のために実線の矢印によって誇張されている。構造プラットフォーム１１５及び連結具１１７は、斯かる回転適応を可能とする要素である。いくつかの実施形態では、構造プラットフォーム１１５のリング形状によって、湾曲した接触レンズ１３０が、誤って整列され且つ中心が合わされていないドッキング処置の間でさえも、その構造を構造プラットフォーム１１５に維持することができるようになる。この意味では、ＰＩ１２０を適合ＰＩ１２０又は構造保持ＰＩ１２０と呼ぶことができる。

連結具１１７の可撓性は、構造プラットフォーム１１５と湾曲した接触レンズ１３０との間の接触及び構造を維持することを更に補助することができる。いくつかの実施例では、連結具１１７は、可撓性要素、弾性要素、磁性結合要素、真空吸引要素、重力連結具（gravitational connector）、摩擦連結具又は粘性連結具を含むことができる。

実施形態では、調整眼科ドッキングシステム１００は、誤って整列された眼とのドッキング時に、湾曲した接触レンズ１３０の調整を可能とする、十分柔らかい連結具１１７を有することができる。他の実施形態では、連結具１１７は、ドッキングの前に、誤って整列された位置で対物レンズに取り付けられるとき、湾曲した接触レンズ１３０の調整を可能とすべく十分硬くされうる。

調整ドッキングシステム１００の利点は以下を含む。（ｉ）回転され且つ場合によっては横方向にシフトされる接触レンズ１３０は、角膜の僅かな変形及びしわ（wrinkling）のみをもたらしつつ、誤って整列され且つ中心が合わされていない眼上でドッキングすることができる。（ｉｉ）接触レンズ１３０の回転及び場合によってはシフトによって、誤って整列され且つ中心が合わされていない眼と、遠位端部１１０とを、ドッキング処置の間、これらの相対的なずれ及びミスアライメントを低減するように案内することができる。（ｉｉｉ）湾曲した接触レンズ１３０の回転及び場合によってはシフトは、ＰＩ１２０の誤って整列され又は中心が合わされていない処置前の取付を補償することができる。（ｉｖ）接触レンズ１３０の頂面又は近位面がその底面又は遠位面と同程度の又は等しい曲率半径で湾曲しているので、接触レンズ１３０はその回転後に光学的に変化しないように見え、一方、構造プラットフォーム１１５に対する接触レンズ１３０の接触及び構造が維持される。このため、レーザビーム１４０の光路も回転によって変化しない。このため、レーザビーム１４０によって追従される手術パターン１５０の計算は接触レンズ１３０の回転を考慮する必要がなく又は回転によって修正される必要がない。（ｖ）最後に、接触レンズ１３０と遠位端部１１０との間のずれ及びその後の回転によって追加の収差又は増大された収差は発生しない。

適合ＰＩ１２０の上記利点は、プラットフォームに対する湾曲した接触レンズの回転構造を可能とすることなく、横方向のシフトのみを可能とするドッキングシステム、例えばレーザシステム１と比較されうる。斯かるシステムが誤って整列されたドッキングに直面すると、（ｉ）角膜は変形され又は過度にしわが作られ、（ｉｉ）ミスアライメントは、ドッキング処置の間、減らされることなく、（ｉｉｉ）ミスアライメント状態で対物レンズに取り付けられたＰＩは横方向のシフトのみによって正されることができず、（ｉｖ）接触レンズがミスアライメントを補償すべくシフトされる場合、接触レンズは、レーザビームにとって異なって見え、ひいてはビームの光路を変更し、ビームポインティングエラーを導き、最後に、（ｖ）接触レンズの誘発された横方向のシフトがレーザシステムの収差の増大を引き起こしうる。

これら評価（characterization）はシステムの妥当な許容度（tolerance）の範囲内で意味を有する。例えば、いくつかの既存のドッキングシステムは、例えば製造の不正確性によってもたらされる、光軸、ｚ方向又は長手方向に沿った位置的な不確実性を有しうる。この不確実性及び場合によっては対応するＰＩの移動は１０ミクロン以上のオーダーでありうる。しかしながら、これらＰＩはいくらかの長手方向の移動に対応することができるが、この移動又は許容度は、接触要素１３０のミスアライメント又は中心ずれを補正するようには制御されず且つ利用されない。この結果、これらＰＩは、正確には、制御された態様で横方向のずれにのみ適応する非適合ＰＩとして特徴付けられる。

回転移動及び並進移動でずれに適応することによって、手術の切込みの（径方向の）深さの変動、すなわち湾曲した接触レンズを有する硬いＰＩ又は横方向にのみ移動可能なＰＩの難題の一つを低減することができる。前述のように、本明細書において、径方向の深さとは、角膜の表面からの切込みの径方向距離を意味する。ドッキングシステム１００の実施例では、構造プラットフォーム１１５及び連結具１１７は、調整ドッキングシステム１００を有する光学システムが、接触要素１３０が眼の輪部の中心から１ｍｍの処置眼上にドッキングされるときでさえ、５０ミクロン〜２００ミクロンの径方向深さで角膜フラップの切込みを形成することができるように構成されうる。いくつかの実施例では、角膜フラップの切込みは、接触要素１３０が輪部中心から１ｍｍの処置眼上にドッキングされるとき、７０ミクロン〜１３０ミクロンの径方向深さで形成されることができる。ここで、角膜フラップの切込みの例は、レーシック処置の完全な円形フラップの切込みであり、典型的には約１００ミクロンの径方向深さで形成される。フラップの切込みは典型的にはフラップのヒンジで形成される。

ドッキングシステム１００の実施例は、接触要素１３０が輪部の中心から１ｍｍの処置眼上でドッキングされるとき、フラップの切込みと対応する角膜表面要素との間の角度を１ミリラジアン未満に減少させることもできる。いくつかの実施例では、この角度を０．５ミリラジアン未満に減少させることができる。ここで、「対応する表面要素」とは、眼球の中心から手術の切込み要素までの径方向の光線ポインティングによって穿孔される角膜表面要素を意味しうる。

図４Ａ及び図４Ｂは、眼科システム１００のいくつかの異なる実施例が同様の機能を提供することができることを示す。図４Ａは、連結具１１７が光学システムの遠位端部１１０を基部にすることができることを示す。連結具１１７は可撓要素１１７−１及び連結具要素１１７−２を含むことができる。連結具要素１１７−２は患者インタフェース１２０に連結可能であり、可撓要素１１７−１は連結フランジ１１２に繋止されることができる。

図４Ｂは、連結具１１７のいくつかの実施例が患者インタフェース１２０の一部でありうることを示す。連結具１１７のこれら実施例は可撓要素１１７−１及び連結具要素１１７−３を含むことができ、連結具要素１１７−３は、光学システムの遠位端部１１０、典型的にはその連結フランジ１１２に連結されることができる。

上述されたように、調整可能なドッキングシステム１００はいくつかの他の態様でも実施されることができる。例えば、ツーピースのＰＩでは、ツーピースのＰＩの頂部、底部又は両方の部分が可撓要素を含むことができる。ツーピースのＰＩの別の設計では、ＰＩの頂部と底部との間の連結が可撓性を有することができる。さらに、横方向に移動可能なＰＩでは、ＰＩの頂部は横方向に移動可能であり、一方、底部は可撓要素を有することができる。最後に、可撓要素は、多くの異なる実施例、とりわけ、可撓性を有するｚ方向チューブ若しくはアコーディオン状のｚ方向チューブ、ｘｙ平面における可撓性を有するバヨネット式フランジ、又はＰＩ１２０のための弾性壁も有することができる。

調整ドッキングシステム１００の上記の実施例では、（ｉ）ずれた手術パターン、（ｉｉ）変化する切断深さ、及び（ｉｉｉ）変化する切断角度を含む、湾曲した接触レンズの誤って整列されたドッキングから生じる問題について、部分的な補償及び解決策が提供される。

これら問題は、光学システムのコントローラに適応型ソフトウェアを実装することによって更に低減され又は軽減されうる。コントローラは、眼と遠位端部との間のミスアライメントを、例えばドッキング後の眼の画像を分析することによって決定し且つ分析することができる。分析の一部は、システムのオペレータ、例えば外科医が電子画像上でマーカーを動かすことによって実行されることができる。画像は、眼の電子画像によって又は光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）イメージングを行うことによって作り出されることができる。この分析に基づいて、コントローラは、全ての三つの次元においてミスアライメントを補償して手術パターンをその意図された場所に設置すべく、手術パターンに従ってレーザビームを偏向して走査する光学スキャナを駆動するとき、オフセットを採用することができる。これらオフセットは、ソフトウェア・ソリューションによってアナログ信号として又はデジタル処理で実装されることができる。

上記三つの問題（ｉ）〜（ｉｉｉ）に加えて、湾曲した接触レンズは、レーザビーム１４０が、比較的急な角度で、特に接触レンズ１３０の周囲において、接触レンズ１３０の表面を横切るので、過大な収差をもたらしうる。眼科ドッキングシステム１００の光学設計は、患者インタフェース１２０及び眼５において、これらの基準について、すなわち対物レンズ１１０に対して中心が合わされた位置について、収差を最小にすることができる。しかしながら、患者インタフェース１２０又は眼５がこれらの基準位置に対して誤って整列され又は中心が合わされていない場合、追加の補償されない収差が発生しうる。

眼内における切込みの配置、深さ及び角度を制御する上記三つの問題と対照的に、湾曲した接触レンズ１３０のミスアライメント又は中心ずれによってもたらされる過大な収差を制御することは、調整ドッキングシステムを使用することによって又はソフトウェア・ソリューションによって完全に達成されることはできず、このため、依然として難題のままである。

図５Ａは、誤って整列された湾曲した接触レンズ１３０によってもたらされる収差の追加の制御を提供する実施形態を示す。この実施形態では、接触レンズ１３０は、半径Ｒｐを有する近位面１３４ｐと、半径Ｒｄを有する遠位面１３４ｄとを有するメニスカス形状の接触レンズ１３０であってもよく、二つの半径は必ずしも高いに等しくない。

調整眼科ドッキングシステム１００の実施例では、遠位半径Ｒｄよりも大きい近位半径Ｒｐを用いることによって過大な収差を減少させることができる。なぜならば、斯かるレンズの近位面は、より平らであり、レンズ１３０の周囲における入射角度の急さを低減しつつ、それでもなお、Ｒｐよりも小さい半径の角膜との完全な非変形接触が維持されるからである。

これら実施例では、接触レンズ１３０の近位面１３４ｐが、構造プラットフォーム１１５との接触を介して、対物レンズ１１０と整列されたままであることも確実なものとされる。さらに、メニスカス形状の接触レンズ１３０は、構造プラットフォーム１１５上でのレンズの「摺動する（sliding）」回転方向のミスアライメントの間、遠位面１３４ｄのミスアライメントを最小にする。

この収差制御は、角膜の屈折率、おおよそｎ（角膜）＝１．３８に近い屈折率ｎ（メニスカス）を有するメニスカス形状の接触レンズ１３０のための材料を使用することによって限られた「コスト」で達成されることができる。ｎ（メニスカス）＝ｎ（角膜）の特定の場合、レーザビームは接触レンズ−角膜境界１３４ｄにおいてあらゆる屈折を経験することなく、このため、追加の収差の生成が回避される。ｎ（角膜）に近いｎ（メニスカス）を有する接触レンズ１３０について、屈折及び対応して発生する収差は、屈折率の差（ｎ（メニスカス）−ｎ（角膜））に比例し、このため、小さいままである。

メニスカス形状の接触レンズ１３０のいくつかの実施形態の屈折率、ｎ（メニスカス）は１．５５未満であってもよい。他では、ｎ（メニスカス）は１．４４未満である。いくつかの市販の光学ガラスは、１．４４と同じくらい低い屈折率を有することができ、（ｎ（メニスカス）−ｎ（角膜））＝０．０６の屈折率の差が生成される。更に他の実施形態では、メニスカス形状の接触レンズ１３０はフッ素ポリマーから製造されることができる。斯かる接触レンズは、屈折率の差（ｎ（メニスカス）−ｎ（角膜））を０．０６未満に減少させることができ、潜在的にはその差を完全に取り除くことさえできる。フッ素ポリマーから作られた接触レンズ１３０の実施形態は、概して、相対的な傾き又はミスアライメントに拘わらず、収差制御にとって有利である。

図５Ｂ及び図５Ｃは、これらメニスカス形状の接触レンズ１３０の別の態様を示す。図５Ｃのように、メニスカス形状の接触レンズ１３０は、誤って整列された位置でドッキングされるとき、示されるような回転によってミスアライメントに適合し且つ適応する。

回転された近位面１３４ｐが、入射レーザビーム１４０にとって変化していないように見えるが、回転された遠位面１３４ｄはレーザビーム１４０にとって回転され且つずれたように見えるだろう。なぜならば、二つの表面１３４ｐ、１３４ｄは、概して、共通の中心を共有していないからである。このため、手術パターン１５０は、図５Ｃに示されるように、メニスカス形状の接触レンズ１３０の回転によって手術パターン１５０の意図された位置からシフトされうる。

このため、メニスカス形状の接触レンズ１３０のパラメータ、例えばＲｄ、Ｒｐ、ｎ（メニスカス）及びレンズ厚みＤは、手術パターンの望まれていないシフトと、収差制御における利益とのバランスを取るように選択されうる。例えば、レンズ厚みＤは、互いに近い遠位面１３４ｄと近位面１３４ｐとの中心を動かすように選択されることができる。いくつかの同心の実施例では、Ｄは、二つの中心を一致させる値を採ることさえもでき、手術パターンの望まれていないシフトを完全に取り除くことができる。レンズ厚みＤ及び二つの半径に関して、同心度のこの条件を、Ｒｐ＝Ｒｄ＋Ｄとして表現することができる。

半径の値に関して、いくつかのメニスカス形状の接触レンズ１３０では、Ｒｄは２０ｍｍ未満であってもよい。他では、１５ｍｍ未満である。更に他では、１０ｍｍである。これら半径の値は、約７．５〜８ｍｍの典型的な角膜の半径に近く、ひいては、接触レンズ１３０のドッキングによってもたらされる可能性のあるしわ及び他の変形を低減する。

収差は、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を含む異なるタイプを有しうる。これら収差は、収差係数ａ_mn、焦点の半径ｒ_f、ストレール比Ｓ及びω、二乗平均平方根又はＲＭＳ、波面誤差を含むいくつかの異なる態様で定量化されうる。これら全ての項は、当該技術分野において、十分確立された意味を有する。

調整ドッキングシステム１００の実施例は、接触レンズ１３０が１ｍｍだけ中心からずれて対物レンズ１１０に取り付けられるとき、レーザビーム１４０の上記の収差測定値の少なくとも一つが、２ｍｍの半径の中心円の範囲内で１０％未満変化するように構成されうる。

調整眼科ドッキングシステム１００のいくつかの実施例は「収縮及びロック（flex-and-lock）」機構を有することができる。これらは、可撓要素１１７−１を有する連結具１１７を含むことができ、可撓要素１１７−１によって、接触レンズ１３０が対物レンズ１１０に適切に整列されなかった場合、接触レンズ１３０を回転可能に調整することができる。しかしながら、一旦外科医のようなシステムのオペレータが、接触レンズ１３０が対物レンズ１１０に適切に整列されたと判定すると、その後、収縮及びロック機構は、下方にロックされることができ、対物レンズ１１０に対する接触レンズ１３０の更なる移動を妨げ、ひいてはこれらの整列を保つ。

いくつかの調整眼科システムは眼科レーザシステムを含むことができ、眼科レーザシステムは、対物レンズと、対物レンズに連結可能であり且つ接触レンズを含む患者インタフェースと、対物レンズに対する接触レンズの回転を支援すべく対物レンズに取り付けられた円形支援要素とを有する。

これら眼科システムのいくつかは、接触レンズの回転を可能とするイネイブラー（enabler）を含むことができ、イネイブラーは、可撓要素、弾性要素、磁性結合要素、真空吸引要素、重力連結具、摩擦連結具又は粘性連結具でありうる。

イネイブラーは、患者インタフェースの一部であり、又は患者インタフェースと対物レンズとの間の連結具であってもよい。

いくつかの眼科システムは、処置端部を有する手術レーザと、手術レーザの処置端部に回転可能に結合された接触レンズとを含むことができる。接触レンズは近位面及び遠位面を有することができ、遠位面は近位面よりも小さな半径を有する。

本明細書には多くの特定が含まれるが、これらは、本発明の範囲又は請求されうるものの限定として解釈されるべきではなく、むしろ特定の実施形態に特有の特徴の記載として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本明細書に記載された所定の特徴を単一の実施形態で組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施形態の文脈で記載された様々な特徴を複数の実施形態に別個に又は任意の適切なサブコンビネーションで実施することもできる。さらに、特徴が所定の組合せで作用するように上述され且つそのようなものとして最初に請求されているかもしれないが、請求された組合せから一つ以上の特徴が時にはその組合せから削除されることができ、請求された組合せはサブコンビネーション又はサブコンビネーションの変更を対象とすることができる。

Claims (19)

1. 処置眼上に配置されるように構成された、湾曲した接触要素と、
   光学システムの遠位先端に位置する構造プラットフォームであって、前記湾曲した接触要素の調整を支援するように構成された構造プラットフォームと、
   前記接触要素の調整に適応するように構成された連結具と
   を具備する、調整眼科ドッキングシステム。
2. 前記構造プラットフォームが前記接触要素の回転調整を支援するように構成される、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
3. 前記構造プラットフォームが前記接触要素の並進調整を支援するように構成される、請求項２に記載の調整眼科ドッキングシステム。
4. 前記構造プラットフォームが円筒形の遠位端部を介して前記接触要素と移動可能に接触するように構成される、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
5. 前記構造プラットフォームが環状の球形区域を介して前記接触要素と移動可能に接触するように構成される、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
6. 前記連結具が、可撓要素、弾性要素、磁性結合要素、真空吸引要素、重力連結具、摩擦連結具及び粘性連結具のうちの少なくとも一つを具備する、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
7. 前記構造プラットフォーム及び連結具は、当該調整ドッキングシステムを有する前記光学システムが、前記接触要素が眼の輪部の中心から１ｍｍの前記処置眼上にドッキングされるとき、５０ミクロン〜２００ミクロンの径方向深さで角膜の切込みを形成することができるように構成される、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
8. 前記構造プラットフォーム及び連結具は、当該調整ドッキングシステムを有する前記光学システムが、前記接触要素が眼の輪部の中心から１ｍｍの前記処置眼上にドッキングされるとき、前記処置眼の対応する表面要素に対して１ミリラジアン未満の角度で角膜の切込みを形成することができるように構成される、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
9. 前記湾曲した接触要素が患者インタフェースの一部であり、該患者インタフェースが前記光学システムに取外し可能に連結可能である、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
10. 前記連結具が前記光学システムの一部であり、前記連結具が前記患者インタフェースに連結可能である、請求項９に記載の調整眼科ドッキングシステム。
11. 前記連結具が前記患者インタフェースの一部である、請求項９に記載の調整眼科ドッキングシステム。
12. 前記患者インタフェースが、ワンピースの患者インタフェース、マルチピースの患者インタフェース、及び横方向に移動可能な患者インタフェースのうちの一つである、請求項９に記載の調整眼科ドッキングシステム。
13. 前記接触要素がメニスカス形状のレンズを具備し、該メニスカス形状のレンズが、
    第１の半径を有する近位面と、
    第２の半径を有する遠位面であって、前記第２の半径が前記第１の半径よりも小さい、遠位面と
    を有する、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
14. 前記近位面及び遠位面が同心である、請求項１３に記載の眼科ドッキングシステム。
15. 前記第２の半径が２０ｍｍ未満である、請求項１３に記載の調整眼科ドッキングシステム。
16. 前記湾曲した接触要素が、１．５５未満の屈折率を有する光透過レンズを具備する、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
17. 前記湾曲した接触要素が、フッ素ポリマーを含んで成る光透過レンズを具備する、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
18. 前記光学システムは、該光学システムのレーザビームの収差測定値が、前記湾曲した接触要素が中心から１ｍｍずれて前記光学システムに取り付けられるとき、２ｍｍの半径の円の範囲内で１０％未満変化するように構成される、請求項１に記載の調整眼科ドッキングシステム。
19. 前記湾曲した接触レンズを前記光学システムの遠位先端に対して固定された状態に保持するようにロック可能なロック具を具備する、請求項１に記載の眼科ドッキングシステム。

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