JP6480475B2 - レーザ支援白内障手術 - Google Patents
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Description
本特許出願は、以下の米国特許出願に関連し、かつそれらの優先権の利益を主張する、すなわち、2014年2月28日に出願された「Laser Assisted Cataract Surgery」と題する米国特許出願第14/193,592号、2014年2月28日に出願された「Laser Assisted Cataract Surgery」と題する米国特許出願第14/193,630号、2014年2月28日に出願された「Laser Assisted Cataract Surgery」と題する米国特許出願第14/193,671号、2014年2月28日に出願された「Laser Assisted Cataract Surgery」と題する米国特許出願第14/193,716号、2014年4月4日に出願された「Laser Assisted Cataract Surgery」と題する米国特許仮出願第61/975,506号、および2014年9月8日に出願された「Laser Assisted Cataract Surgery」と題する米国特許仮出願第62/047,373号であり、そのそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む。
本発明は、一般に、レーザ支援による眼科手術に関し、より詳細には、嚢切開を実施するのに1つまたは複数のレーザを用いる方法およびデバイスに関する。
これらの両方の外科的処置のより重要な構成要素の1つは、嚢切開(被膜切開とも呼ばれる)であり、それは、水晶体核および水晶体皮質の除去を可能にするために作られる水晶体嚢における切開である。水晶体嚢は、コラーゲンを含む透明であり、均質な基底膜である。それは、弾性繊維を含まずに弾性のある特性を有する。嚢は、毛様小帯が取り付けられるその赤道以外は、滑らかな表面輪郭を有する。
嚢切開に対する現在の医療標準は、連続環状嚢切開(CCC)である。CCCの概念は、水晶体超音波乳化吸引術および眼内レンズ挿入のために、前方水晶体嚢を通る滑らかな連続する円形開口部を提供することであり、誤った裂離および拡大を含む合併症の危険を最小化する。現在、嚢切開は、鉗子または針を手動で用いて実施される。この技法は、切開を手動で裂くために、剪断力を加え、かつ平面内伸張力を最小化することに依存している。このような方法で、嚢切開を実施する際に生ずるおそれのある1つの合併症は、誤った裂離である。誤った裂離は、半径方向の裂け目、および嚢赤道の方向への嚢切開部の拡大である。誤った裂離が、毛様小帯の取付け部に達した場合、裂け目は、嚢の結膜円蓋から外に、おそらく嚢の後方へと導かれるはずである。後方嚢の裂け目は、核を後眼房内に容易に「落下する」ようにし、さらなる合併症が生ずる。
嚢切開で生ずるおそれのあるさらなる問題は、赤色反射(網膜からの光の赤味がかった反射)が不足していることにより、外科医が、十分な安全性で把持するために、嚢を適切に視覚化できないこと、または適切な寸法の滑らかで対称的な円形開口部を裂くことができないことに関する。さらなる困難は、最初の開口後に前眼房深さを維持すること、瞳孔の小さな寸法、または水晶体の不透明さによる赤色反射のないことに関する可能性がある。さらなる合併症は、弱い毛様小帯を有する年配の患者で、または機械的に裂くことが非常に困難な、非常に柔らかく、かつ弾性のある嚢を有する幼児で生ずる。
一態様では、眼の前方水晶体嚢に開口部を設けるためのデバイスは、前方水晶体嚢で閉曲線を形成する所定の治療パターンに対するプログラムされた走査プロファイルを有する走査治療レーザビームを備える。治療レーザは、前方水晶体嚢で強力に吸収されるように選択された波長と、前方水晶体嚢のコラーゲンを熱的に変質させて、前方水晶体嚢組織を切除することなく、閉曲線に沿って熱的な組織分離を生ずるように選択されたパワーとを有する。デバイスはまた、前方水晶体嚢における所定の視覚化パターンのためのプログラムされた走査プロファイルと、可視スペクトル内の波長とを有する走査視覚化レーザビームを備える。
視覚化パターンは、寸法および幾何形状で治療パターンとは異なる。視覚化パターンの少なくとも一部は、例えば、前方水晶体嚢に設ける開口部の望ましい境界を示し、それにより、前方水晶体嚢上の治療パターンの位置合せを容易にすることができる。通常、開口部の望ましい境界は、熱的な組織分離中およびその後の閉曲線に隣接した前方水晶体嚢組織の収縮の結果である治療パターンの閉曲線とは位置が異なる。代替的に、またはさらに、視覚化パターンの少なくとも一部は、眼の1つまたは複数の解剖学的特徴に対応しており、それにより、これらの解剖学的特徴に対する治療パターンの位置合せを容易にすることができる。
治療パターンは、眼の中で発散し、その結果、前方水晶体嚢におけるその寸法および面積と比較して、網膜上の寸法および面積は拡大され得る。その結果、治療パターンは、網膜上の中心窩を回避することができる。
他の態様では、患者の目の視線は、低パワーレーザビームに患者を固定させる(直接のぞき込ませる)ことにより、眼科手術処置前、または処置中に決定することができる。レーザビームは、ビームに対する固定を容易にするために、患者により知覚できる周波数で点滅させてもよい。
他の態様では、患者の目の中に植え込まれるトーリックIOLの方向は、低パワーレーザビームに対して患者を固定させることにより、かつトーリックIOLを通る患者の眼の後部からのレーザビームの反射を観察することにより、評価することができる。
次に図2を参照すると、概して、波長、パワー、閉曲線に沿った光ビームの移動速度、および治療される組織上のスポットサイズは、光ビームが光吸収剤により吸収され、前方水晶体嚢に隣接して、または前方水晶体嚢で十分な熱エネルギーを蓄積し、前方水晶体嚢に機械的な分離210を生じさせるように選択される。レーザビームパラメータは、通常、組織の切除を回避するように選択され、それに代えて、機械的な分離は、組織内のコラーゲンの熱的変質(その場合、例えば、コラーゲンは結晶性の螺旋構造から非晶質構造へと遷移する)から得られると考えられる。変質したコラーゲンは、縮んで収縮し、嚢切開を形成する分離部の境界となる厚くなった縁部220−Eおよび220−Iを形成する。これらの縁部は、元の膜よりも弾性があり、引裂きに対して耐性があり得るので有利である。
明確化および便宜のために、本発明の方法およびデバイスの様々な特徴および態様は、別々の名前を付けた見出しの下に以下で述べられる。この記述の編成は、限定することを意味していない。本明細書で述べた方法およびデバイスの変形形態は、別の見出しの下で述べられる諸態様または特徴の任意の適切な組合せを含む、または使用することができる。
図3A〜図3Hは、治療レーザビームが、所定の閉曲線310に沿って送られる例示的な「内側−閉曲線−内側」治療パターンを示す。治療パターンは、閉曲線の内側から開始し、閉曲線の周りを進んで、次いで、閉曲線の内側で終了する。時計回りで示されているが、このパターンはまた、反時計回りにすることもできる。図3Aの破線310は、完全なパターンを表している。図3Bのドット320は、閉曲線の内側におけるパターンの開始点を示し、また図3C〜図3Hは、パターンの送達による、後続する時間間隔における実線330でパターンの進行を示している。図3Hのドット340は、閉曲線の内側の治療パターンの終点を示す。閉曲線の内側における(眼から除去される物質の)処置の開始点および終点の位置を特定することは、閉曲線の外側に位置する残っている前方水晶体嚢の縁部の引裂きを促進するおそれのある曲線形状の不規則性を阻止するのを助ける。
上記で述べたように、通常、治療ビームとは波長が異なる1つまたは複数のレーザビームで生成される視覚化パターンは、治療処置を支援するために、水晶体嚢組織上に投影することができる。視覚化パターンの形状および直径は、治療ビームパターンのものとは異なることができる。視覚化パターンまたは視覚化パターンの部分は、治療パターンの閉曲線上に重畳され、治療ビームによりとられる経路の少なくとも部分を示すことができるが、これは必要なものではない。それに代えて、またはさらに、視覚化パターンの少なくとも一部は、組織を分離する治療ビームにより作られる、またはその他の形で治療の望ましい結果を示す、開口部の外縁の意図された位置の上に重畳することができる。外縁の位置は、通常、2つの理由で、治療ビームパターンの閉曲線とは異なり、より大きな直径のものである、すなわち、(i)水晶体嚢組織は、眼の中にあるときは張力下にあり(ドラムの皮と非常に似ている)、したがって、閉曲線に沿って組織が分離されると、外側部分は張力を受け、周辺方向に引っ張られて直径を拡大させる、(ii)治療レーザに関する作用の仕組みは、閉曲線上の照射された前嚢を局所的に加熱することであり、この加熱は、コラーゲン組織を収縮させ、縮ませて、加熱された閉曲線から外側に、かつ内側に離れるように分離させる傾向にある。代替的には、またはさらに、視覚化パターンの少なくとも一部は、眼の1つまたは複数の特定の解剖学的特徴に対応することができる。これは、眼の解剖学的構造に対する視覚化パターン(したがって、治療ビームパターン)の中心化を容易にすることができる、あるいは視覚化ビームおよび治療ビームの狙いをつけるのを容易にすることができる。視覚化パターンは、十字線を含んでもよい。
図13A〜図13Bは、主軸、短軸、および回転角を備えた楕円形切開部1300の例を示す。図13C〜図13Dは、図13A〜図13Bの楕円形切開部で使用され得る視覚化パターンの2つの例を示す。各パターンは、円形の外側閉曲線、および楕円形の内側閉曲線(図13Cで、それぞれ、1320および1310)、曲線上のドット1330、ならびに十字線1340を備える。図13Dでは、閉曲線は、直線セグメント1360で形成される。楕円形の内側閉曲線は、前方嚢切開における望ましい開口部の寸法および位置を表す。内側の楕円形寸法とは独立した寸法とすることのできる外側円は、例えば、角膜縁上で嚢切開部を中心化するために使用することができる。
角膜縁または拡張された瞳孔上の中心に対する視線の位置はまた、別の診断デバイスで測定することができる。中心からオフセットされたデータは、次いで、手動で、または自動で、レーザ嚢切開デバイスに入力することもできる。このような場合、視覚化パターンは、視覚化パターンの外側部分(例えば、円)が、角膜縁もしくは拡張された瞳孔の眼の解剖学的構造上に配置された、または中心化されたとき、視覚化パターンの内側部分(例えば、円または楕円)の中心は、角膜縁もしくは拡張された瞳孔の中心からオフセットされて視線上にあるように配置することができる。治療パターンの閉曲線の中心は、それに対応して角膜縁もしくは拡張された瞳孔の中心からオフセットされてもよく、したがって、視覚化パターンの中心円または楕円は、望ましい切開部の周辺を示す。
概して、治療レーザビームおよび治療ビーム走査処置を特徴付けるパラメータは、網膜に損傷を与える危険を最小化または低下させながら、治療される組織で、組織の望ましいレーザで誘起される熱分離を提供するように選択される。これらのレーザおよび走査パラメータは、例えば、レーザ波長、レーザビームパワー、治療される組織におけるスポットサイズ、治療される組織におけるフルエンスおよびピーク照射、網膜上のスポットサイズ、網膜上のフルエンスおよびピーク照射、走査速度、走査中のレーザビームの時間的プロファイル、ならびに網膜上の走査パターン寸法および位置などを含むことができる。
治療ビーム経路が、治療パターンの閉曲線の内側で開始する変形形態では(例えば、図4Cを参照のこと)、治療経路の内側部分における初期の走査速度は、閉曲線に沿った走査速度未満とすることができる。内側部分の走査速度は、例えば、閉曲線に沿って使用される速度へと増加することができる。内側部分に沿った平均速度は、例えば、閉曲線に沿って使用される走査速度の約1/2、または閉曲線に沿って使用される走査速度の約2/3、または閉曲線に沿って使用される走査速度の約1/2と約2/3の間とすることができる。
本明細書で前に述べたように、治療レーザビーム波長は、治療される組織上に、またはその内部に加えられてもよい光吸収剤により強力に吸収されるように選択することができる。治療レーザは、例えば、約577ナノメートル、または約590ナノメートル、または約810ナノメートルの波長で動作することができる。このような例では、使用される場合、光吸収剤は、それぞれ、トリパンブルーまたはインドシアングリーンとすることができる。代替的に、治療レーザ波長は、組織それ自体により吸収されるように、または強力に吸収されるように選択することができる。治療ビームに対して任意の適切な波長を使用することができる。
本明細書で開示される方法およびデバイスは、通常、レーザで誘起される切除ではなく、レーザで誘起される組織の熱分離を利用し、したがって、他のレーザベースの外科的処置で通常必要なものよりもはるかに低い治療ビームフルエンスおよびピーク照射値を治療される組織で使用することができる。さらに本明細書で開示される方法およびデバイスは、これらの方法およびデバイスが、連続波レーザからの長い(例えば、1から10秒)パルスを使用できるため、網膜または他の眼の組織を損傷するおそれのあるピーク照射値を生成することなく、比較的高い平均パワーを有する治療レーザビームを使用することができる。それとは対照的に、はるかに短いQスイッチレーザパルス、またはモード同期レーザパルスを用いるレーザベースの外科的処置は、損傷を与える可能性のあるピーク放射照度値を回避するためには、はるかに低い平均パワーで動作する必要があり、それは、望ましいフルエンスを提供するのに必要な時間を増加させる可能性がある。
特定の組織に対する治療ビームフルエンスは、治療ビームの平均パワー、その組織における治療ビームの直径、およびその組織を横断する治療ビームの走査速度に依存する。本明細書で開示される方法およびデバイスの場合、治療される組織(例えば、前方水晶体嚢など)で、1秒の走査に対する治療ビームフルエンスは、例えば、約80ジュール/センチメートル2(J/cm2)から約450J/cm2とすることができる。5秒間の走査の場合、治療される組織におけるフルエンスは、例えば、約100J/cm2から約1600J/cm2とすることができる。10秒間の走査では、治療される組織におけるフルエンスは、例えば、約100J/cm2から約2000J/cm2とすることができる。
したがって、治療される組織で、約200μmの直径を有する治療ビームを使用することが好ましいはずである。これは、治療ビームにおける必要な放射照度を低下させ、したがって、網膜を損傷させる危険を減少させることができる。より一般的には、治療レーザビームは、治療される組織で、例えば、約50μmから約400μmの直径を有することができる。
外科的接触レンズは、網膜に損傷を与える危険をさらに低減し、特に中心窩を保護するために、網膜に対する角膜の集束能力を無効化する、またはほぼ無効化するために使用することができる。(中心窩は、網膜の黄斑領域の中心に位置し、鮮明な中心視を担う)。図18Aは、外科的接触レンズのない場合、視線1810に関して中心化された走査される治療レーザビームパターン1800は、網膜上の中心窩1820の近傍に焦点が合わさることを示している。中心窩は、走査されるパターンの全持続期間にわたり、一定の照射下にある可能性が高い。図18Bは、角膜の光学レンズ能力の大部分を最小化する軽度の凸形前方面1840を有する外科的接触レンズ1830が存在する場合、視線1810に関して中心化された走査されるレーザビームパターン1800は、中心窩を囲むのではなく、中心窩を回避するように、網膜上に投影され得る。図18Cは、凹形の前方表面1850を有する外科的接触レンズ1830が存在する場合、視線に関して中心化された走査されるレーザビームパターン1800は、中心窩を囲むのではなく、中心窩を回避するように網膜上に投影され得ることを示す。さらに網膜上に投影されたレーザビームのトレースは、凸形の外科的接触レンズの場合よりも、さらに中心窩から離れて屈折され得る。さらに、レーザビームにより照射される面積は、網膜上で大きくなるはずであり、網膜上の、単位面積当たりの送達されるレーザエネルギー(フルエンス)を低下させる。
ここで述べたように、走査される治療ビームパターンを中心窩から離れて屈折させるように外科的接触レンズを使用することは、通常であれば問題となる可能性のある中心窩、または網膜の他の部分を損傷せずに、より高いパワーで治療レーザを動作させることが可能になる。しかし、外科的接触レンズのこのような使用は、任意選択のものである。
次に図19を参照すると、本明細書で述べる眼科手術を実施するために、例示的なデバイス1900を使用することができる。図19は、このデバイスの光ビーム焦点合せ、および走査器の光学特性を示す。デバイス1900は、2次元走査器1940を越えてビームを集束させるレンズ1930に、同一直線上にある視覚化および治療レーザビーム1920を送達する光ファイバ1910を備える。2次元走査器1940は、視覚化または治療レーザビームを走査して、望ましい視覚化または治療ビームパターンを提供する。レンズ1950は、治療される眼1960の前方水晶体嚢1970で、または前方水晶体嚢1970付近で、ウエスト部に治療および視覚化レーザビームの焦点を合わせる。そのウエスト部を通過した後、レーザビームは拡大し、したがって、網膜上で焦点がずれる。任意選択の静止した最後の鏡1980は、図示のようにビームを、顕微鏡の光学装置と同一直線上に、またはほぼ同一直線上になるように送るために使用することができる(図20、図21、および図25を参照のこと)。
デバイス1900は、治療される眼の屈折測定を行うために使用できる任意選択の収差計1995をさらに含む。これは、例えば、2次元走査器1940を傾斜させて、収差計1995から出力された光ビームを、視覚化および治療ビームに使用される光路に沿って、眼の中へと送ることにより達成され得る。代替的には、収差計1995からの光ビームは、例えば、2色ビームスプリッタを備えるデバイス1900の光路中に送られるようにしてもよい。
デバイス1900は、図示されていない走査器コントローラを含む。走査器コントローラは、例えば、製造者により、1つまたは複数の治療ビームパターン形状、および1つまたは複数の視覚化パターン形状を用いて事前にプログラムすることができる。治療時に、またはその前に、操作者は、例えば、特定の治療処置で使用すべき、治療および視覚化パターン寸法および形状を選択することができる。
本明細書で述べる処置を実施するために、任意の他の適切なデバイス設計を使用することもできる。
上記で述べた例示的なデバイス1900は、顕微鏡と統合することができる。図20は、デバイス1900が、顕微鏡2000と外部的に統合された例を示す。デバイス1900および顕微鏡2000は、いずれの光学的要素も共用していないので、統合は外部的なものである。顕微鏡2000は、治療処置前に、処置中に、その後に、治療される眼1960および視覚化パターンを観察するために、人の操作者2010(眼だけが示されている)により使用することができる。
顕微鏡との任意の他の適切な統合を使用することもできる。
デバイス1900を用いる予備ステップは、治療ビームのウエスト部(焦点)が、治療される組織に、または組織付近にあるように、患者の眼に対するデバイスの位置、またはデバイス内の光学的要素の位置を調整することである。これは、例えば、治療される組織上に投影される視覚化パターンを(例えば、上記のように)見ることにより、かつ視覚化パターンが組織上で集束するようにデバイス1900を調整することにより行うことができる。しかし、この手法では、操作者の視力における何らかの矯正されない欠陥(例えば、近視)が、視覚化パターンが治療される組織上で焦点が合っているかどうかに関する操作者の判断に影響を与えるおそれがある。これは、治療デバイスの正しくない調整を生ずる可能性がある。
ビーム2210および2215の交差部(したがって、治療ビームのウエスト部)が、治療組織において適正に位置決めされていない場合、デバイス2200の位置またはデバイス内の光学的要素の位置を患者の目に対して調整して、視覚化ビームの交差部、したがって治療ビームのウエスト部を、望ましい位置へと移動させることができる。
・スタンバイモード:治療ビームおよびすべての視覚化ビームがオフである。
・深さ位置合せモード:上記で述べたように、治療される組織の位置に対して、治療ビーム光学系の焦点位置の調整を容易にするために、交差する視覚化ビームが使用される。治療ビームは活動化されない。
・準備完了モード:視覚化パターンが、治療をガイドするために水晶体嚢へと投影される。視覚化パターンは、眼の解剖学的構造に対して治療ビームの位置合せを容易にし、かつ/または治療ビームを用いて生成される切開の望ましい周辺部を示すことができる。
・放射モード:治療レーザビーム放射が活動化され、治療される組織上に入射する。
上記で述べたように、眼科手術処置を支援するために、視覚化パターンを、1つまたは複数の走査される視覚化レーザビームを用いて前方水晶体嚢上に投影することができる。このような投影される視覚化パターンに対する代替形態として、外科的処置を支援するために、仮想の視覚化パターンをディスプレイ上に提示し、前方水晶体嚢のビューと重畳することができる。これらのパターンは、ディスプレイ上のシミュレートされた画像として提示されるが、前方水晶体嚢上に実際に投影されていないという点で、仮想のものである。上記で述べた視覚化パターンのいずれか、および他の任意の適切な視覚化パターンを、このように仮想の視覚化パターンとして提示することができる。このような仮想の視覚化パターンは、投影される視覚化パターンに関して上記で述べた目的のいずれかに対して使用することができる。上記で述べた準備完了動作モード、および任意選択の視覚化サイジング動作モードは、例えば、投影された視覚化パターンではなく、仮想の視覚化パターンを使用することができる。したがって、本明細書で述べる治療デバイスの変形形態は、例えば、図19に関して述べた同一直線上にある視覚化レーザビームのない治療レーザビームを使用することができる。
通常、眼の視線上に切開部を中心化することが望ましい。例えば、図19〜図22、および図25を参照すると、視線は、低パワーの可視レーザビーム1920を眼へと送り、患者をビームに固定させる(直接ビームをのぞき込む)ことにより、眼科手術処置中に決定することができる。患者がレーザビームに対して固定されたとき、レーザビームは、患者の眼の視線と同一直線上にある。レーザビーム1920は、低パワーの治療ビーム、例えば、視覚化レーザビーム、または他の低パワーの可視レーザビームとすることができる。レーザビームは、患者がビームに対して固定するのを容易にするために、例えば、約30ヘルツ未満など、患者により知覚可能な周波数で、明滅させることができる。明滅速度は、患者がビームに対してさらに固定しやすいように、例えば、ランダムに変化させることもできる。
このように明滅するレーザビーム1920は、眼科手術処置で使用される顕微鏡の光軸に沿って、またはほぼそれに沿って眼に送ることができ(例えば、図20〜図22、および図25のように)、したがって、手術野における視線の位置は、操作者により、かつ/またはカメラ(図示せず)を用いて、顕微鏡を通して見ることができる。角膜縁または拡張された瞳孔の中心からの視線のオフセットは、望ましい場合、それにより測定することができる。仮想の視覚化パターンが、上記で述べたように、ヘッドアップディスプレイ上で使用されている場合、それらのものおよび対応する治療ビーム経路は、視線に対して切開部を中心化するように調整する、またはその他の形で、視線に対する切開部の位置および/または方向を調整することができる。そうではなくて、視覚化パターンが、走査する視覚化ビームを用いて前方水晶体嚢上に投影される場合、それらのものおよび対応する治療ビーム経路は、視線に対して同様に調整することができる。
トーリックIOLは、2つの直角な軸に沿って異なる屈折力および焦点距離を有する。トーリックIOLは、通常、乱視、または眼における他の光学的な異常を補償する好ましい方向付けで植え込まれる。トーリックIOLの適正な方向付けは、トーリックIOLを通って返された後、眼の後部(例えば、網膜)からのレーザビームの反射を見ることにより、上記で述べたように、患者が固定されたレーザビーム(明滅してもよい)を用いて決定することができる。反射は、観察者によって直接、またはカメラ(図示せず)を用いて、顕微鏡(例えば、図20〜図22、および図25のように)を介して見ることができる。トーリックIOLの方向付けが正しくない場合、トーリックを通して見た眼の後部からの反射は、弱く、楕円形状を有する。トーリックIOLの方向付けが正しい場合、眼の後部からの反射はより強くなり、またより小さく、丸いスポットとして見えるようになる。
瞳孔または眼の他の機構の位置は、カメラを用いて赤外照明下で眼を撮像することにより、上記で述べたデバイスおよび方法を用いて追跡することができる。眼科手術中(治療レーザビームを使用する前もしくは使用中)における眼の位置の変化は、それに従って治療レーザの目標を調整するために、走査するレーザ治療デバイスに対する制御システムにフィードバックすることができる。
前方水晶体嚢に開口部を設けるためにレーザ支援の熱的組織分離を容易にするように、光吸収剤が使用される本明細書で述べる処置の変形形態では、治療を実施する前に、光吸収剤が正しく配置されていることを光学的に、または視覚的に確認することが望ましいはずである。特に、網膜、または眼の内部の他の部分を損傷する可能性のあるレベルで、嚢を通して治療ビームが送られるのを阻止するように、十分な光吸収剤が嚢上に、または嚢内に存在することを確認することが望ましいはずである。治療ビーム経路に沿って、嚢の完全な熱分離を生ずるように、十分な光吸収剤が嚢上に、または嚢内に存在することを確認することはさらに望ましいはずである。
嚢を通る治療ビームの安全ではない伝達は、例えば、治療される組織上に光吸収剤の十分な量を配置し、治療ビーム走査速度を十分に速くなるように選択し、かつ/または治療される組織上に入射する治療ビーム強度(パワーおよびスポットサイズにより決められる)を十分に低く選択することにより、阻止することができる。
これらの図が示すように、この測定条件下で、水晶体嚢を通る治療ビームの透過率は、最初は時間と共にゆっくりと増加し、次いで、約20で%水平になり、その後、約80ミリ秒で生ずる、はるかに高い透過率への突然の遷移(ブレイクスルー)が行われる。同じ波長、パワー、およびスポットサイズを有する走査治療ビームは、治療ビーム経路上の任意の所与の位置における、例えば、約60ミリ秒以下の滞留時間を有することもできるが、その場合は、「ブレイクスルー」は、走査中に生じないはずである。
例えば、安全な治療は、嚢を通る治療ビームの透過率が、何らかの所定の閾値未満であることを必要とし、それは、特定の相対反射率閾値と相関がある。図30では、例えば、20%の透過率閾値は、60%の相対反射率閾値に相当する。光吸収剤が投与された後に、患者の眼で測定された相対反射率が、反射率閾値未満である場合、嚢を通る治療ビームの透過率は、許容限界未満であり、治療を進めることができる。相対反射率が高すぎる場合、相対反射率が相対反射率閾値に、またはそれ以下となるように測定されるまで、例えば、さらなる光吸収剤を与えることができる。
反射率測定値はまた、例えば、選択された/事前にプログラムされた治療ビームパラメータが適用されたとき、前嚢の完全なレーザ熱分離が得られるように、治療ビーム経路に沿って、十分な光吸収剤が存在することを確認するために使用することができる。これは、例えば、完全な治療経路を含む領域の画像を(例えば、上記で述べたように)解析して、反射率が、全体の経路に沿って所定の(例えば、事前にプログラムされた)値未満であることを保証することにより、達成することができる。
代替の手法では、光吸収剤は、光吸収剤から蛍光を励起して検出することにより、検出することができる。これは、例えば、治療ビームを用いて、または治療ビームの減衰した部分を用いて行うことができる。このような測定は、治療走査に必要な光吸収剤が欠乏するのを回避するために、治療位置から離れて行ってもよい。光吸収剤の存在を示す蛍光は、例えば、上記で述べたように、治療デバイスと統合された顕微鏡を介して観察または検出することができる。
Claims (20)
- 眼の前方水晶体嚢に開口部を設けるためのデバイスであって、
治療レーザビームと、
前記治療レーザビームが入射する2次元走査器であって、前記治療レーザビームが走査されて、前方水晶体嚢に閉曲線を形成する所定の治療パターンに対するプログラムされた走査プロファイルを有する2次元走査器と、
前方水晶体嚢におけるウエスト部に前記治療レーザビームの焦点を合わせるように位置決めされたレンズであって、前記治療ビームが、眼の網膜上で焦点がずれるように、そのウエスト部から拡大する、レンズとを備え、
前記治療パターンは、前記レンズと眼の間の治療パターンの不変部を通過し、
前記治療レーザビームは、前方水晶体嚢で強力に吸収されるように選択された波長と、前方水晶体嚢内のコラーゲンを熱的に変質させて、前方水晶体嚢組織を切除することなく、前記治療パターンの前記閉曲線に沿って熱的な組織分離を生ずるように選択されたパワーとを有する、デバイス。 - 前記治療パターンは、眼の中で発散し、その結果、前方水晶体嚢における寸法および面積と比較して、網膜上でその寸法および面積が拡大する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記治療パターンは、網膜上の中心窩を回避する、請求項2に記載のデバイス。
- 前記治療レーザビームは、前方水晶体嚢で、約100μmから約350μmの直径を有する、請求項1に記載のデバイス。
- 可視スペクトル内の波長を有し、前記2次元走査器に入射する視覚化レーザビームを備え、
前記走査器は、前方水晶体嚢上で前記治療パターンの位置合せを容易にするために、前記視覚化レーザビームが走査されて前方水晶体嚢に視覚化パターンを形成する、プログラムされた走査プロファイルを有する、請求項1に記載のデバイス。 - 前記視覚化パターンの少なくとも一部は、前方水晶体嚢に設けられる前記開口部の望ましい境界を示しており、前記開口部の前記望ましい境界は、前記治療パターンの前記閉曲線とは位置が異なっている、請求項5に記載のデバイス。
- 前記視覚化パターンの少なくとも一部は、眼の1つまたは複数の解剖学的特徴に対応する、請求項5に記載のデバイス。
- 前方水晶体嚢上で前記治療パターンの位置合せを容易にするために、前記治療ビームが送られる前方水晶体嚢の手術野のビューと重畳される仮想の視覚化パターンを提示するようにプログラムされたディスプレイを備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記仮想の視覚化パターンの少なくとも一部は、前方水晶体嚢に設けられる前記開口部の望ましい境界を示しており、前記開口部の前記望ましい境界は、前記治療パターンの前記閉曲線とは位置が異なっている、請求項8に記載のデバイス。
- 前記仮想の視覚化パターンの少なくとも一部は、眼の1つまたは複数の解剖学的特徴に対応する、請求項8に記載のデバイス。
- 前記治療レーザは、連続波レーザであり、前記治療レーザビームは、シングルパスで前記閉曲線に沿って走査され、前記治療レーザビームのパワーは、前記閉曲線に沿って実質的に一定である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記治療レーザの走査は、約5秒未満で完了する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記治療レーザの走査は、約1秒未満で完了する、請求項12に記載のデバイス。
- 前記治療パターンの開始時に、前記治療レーザビームの前記パワーは、約5ミリ秒から約200ミリ秒の期間中に、その全パワーの約ゼロから約90%へと増加する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記治療レーザは、平均速度未満の速度で前記閉曲線の内側の最初の点から前記閉曲線の方向に走査され、その後、前記治療ビームは、前記平均速度で前記閉曲線に沿って走査され、治療ビームパワーの前記増加は、前記治療ビームが前記閉曲線に達する前に完了する、請求項14に記載のデバイス。
- 前記治療レーザの前記波長は、前方水晶体嚢上に、その内部に、またはその上および内部に配置された光吸収剤により強力に吸収されるように選択される、請求項1に記載のデバイス。
- 眼の中へと送られ、ヒトの患者に知覚可能な周波数で明滅する可視光レーザビームであって、前記可視光レーザビームに対して前記患者により固定されると、眼の視線が確立される、可視光レーザビームを備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記治療パターンは、前記可視光レーザビームにより決定された視線に対して中心化される、請求項17に記載のデバイス。
- 顕微鏡と統合される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記治療ビームの光路は、前記顕微鏡の光学的な構成要素を共用する、請求項19に記載のデバイス。
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