Brevet FR2527073A1 — publié le 19831125

Verre de contact La présente invention concerne un verre de contact particulièrement bien adapté à l'observation de l'oeil et à son traitement par un faisceau optique de rayonnement cohérent. Différentes affections de l'oeil comme par exemple 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 oeuvre d'un faisceau laser de très forte densité d'énergie dans certaines régions de l'oeil. A cet effet, on utilise des installations de traitement ophtalmologique du type de celle décrite dans la demande de brevet européen publiée sous le numéro 0 030 210 au nom de la demanderesse. Ces installations permettent de diriger vers l'oeil 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 160. Bien entendu, on peut envisager de diriger ce faisceau directement sur l'oeil 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'oeil. L'ouverture moindre du faisceau garantit alors des aberrations d'ouverture faibles à l'entrée dans l'oeil, 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 phénomème 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'oeil, mais ils sont aussi utilisés pour des interventions dans la chambre antérieure de l'oeil. 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-oeil 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 micro-claquages à cet interface.Par contre, l'adjonction sur leur surface d'entrée d'un revêtement anti-reflet à la fois pour les longueurs d'onde du faisceau de traitement (1,06 xi 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'iridectomie seulement, permettent d'ouvrir le faisceau de traitement ce qui en garantit une meilleure focalisation. De plus, la face d'entrée peut 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'effet conjugé 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 82 810 044.6 au nom de la demanderesse 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 rotations 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'oeil 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 auxquels 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 au tissu visé que possible, 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 anti-réfléchissant), 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'oeil, comprend au moins une surface d'entrée et une surface de contact prévue pour être appliquée sur la cornée de l'oeil, les centres optiques étant situés sur l'axe de symétrie du verre. En outre, la surface d'entrée de la lentille d'entrée est sphérique, et elle travaille pour les points de Weierstrass A et A', l'image du point A' par le reste du verre de contact et les parties de l'oeil traversées par le faisceau étant 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 aplanétiquement, 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 oeuvre 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 figures 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 figures 3 et 4 sont des vues en coupe de deux verres de contact et de l'oeil auquel ils sont appliqués, selon deux modes de réalisation particuliers de l'invention. Dans la figure 1, on a représenté en coupe et de façon schématique le verre de contact généralement réferencé 1 appliqué sur la cornée 2 d'un oeil 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-oeil sont représentés 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 contact-oeil. De même les indices de réfraction de la lentille d'entrée, de la lentille de contact et de l'oeil sont désignés respectivement par les symboles Ne, Nc 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 le reste du verre de contact et les parties de l'oeil 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 suivantes pour le dioptre lentille de contact - oeil Nc = No+ Nc - No avec x = SoA" x d Ro pour le dioptre lentille d'entrée - lentille de contact Ne Nc Ne - Nc ScA' x + ec Rc pour le dioptre air - lentille d'entrée SeA' = ScA' + e e SeA' = Ne + 1 Re Ne Relations de Weierstrass SeA = (Ne + 1) Re 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'oeil pour un verre de contact conforme à la figure 1. Les différentes grandeurs intervenant dans la relation générale peuvent varier dans les limites suivantes 7 mm 1,33 0,5 mm' ec I 30 mm 1,3 2 mm 1,3 I Ne 0,5 mm 0,5 mm La valeur de Rc est quelconque. 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 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 verre de contact en deux portions situées de part et d'autre de cette surface ficitive, et présentant le même indice.La relation précédente se transforme alors simplement en égalant les indices Nc et Ne, et en annulant la grandeur ec, ee représentant l'épaisseur totale du verre. Le schéma de la figure 1 se rapportait au cas où le point de travail se trouve placé dans l'axe même de l'oeil. Comme on le verra plus loin, un certain nombre d'affections peuvent nécessiter d'intervenir dans d'autres régions de l'oeil. 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'oeil 10 un angle a (figure 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. Dans ces conditions, les relations suivantes peuvent être éta blies h = - (Ro - D) tg i d = Ro - Ro - D Cos a Pour une opération telle que l'iridectomie, la valeur de D est comprise entre 3,4 mm et 4,2 mm (Tabulae Biologicae).L'inclinaison peut être choisie entre 0 et 600 selon la position du point T. A titre d'exemples non limitatifs de modes de réalisations 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 dimensionnées de manière que les verres de contact ainsi formés soient conformes à l'invention. Ainsi, le verre de contact 1 de la figure 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 l'ablation de membranes dans la chambre antérieure de l'oeil.- Dans l'utilisation représentée dans la figure 3, le point de travail T se trouve sur l'iris 11 de l'oeil 3. La lentille de contact 5 est une lentille disponible sur le marché sous la dénomination HAAG-STREIT no 902, à laquelle on a enlevé le miroir qu'elle comporte normalement. Les caractéristiques de cette lentille sont les suivantes Nc = 1,492, ec = 13,2 mm: Rc = ~ . 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 = 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 160 à la valeur de 240. La surface d'entrée 8 a été traitée anti-reflet pour les longueurs d'onde du faisceau de traitement (1,06 11 ) et pour le rayonnement visible. L'inclinaison du verre par rapport à l'axe 10 de l'oeil est de l'ordre de 400 à 500 Les paramètres de la lentille d'entrée ont été calculés pour les valeurs 480 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 acqueuse de l'oeil. 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 manoeuvre. Le verre de contact de la figure 4 est, quant à lui, plus particulièrement destiné aux interventions dans la région post-cristallienne, 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-STRElT no 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 mécanique convergent en verre BK7 présentant les caractéristiques suivantes Ne = 1,507 ee = 3,65 mm; Re = 8,01 mm; Rc = 150 mm. Comme on le voit sur la figure, 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'un 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, I'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'oeil situées avant ou après le point de travail sera également moindre. 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'oeil, 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'oeil, les centres optiques desdites surfaces étant situés sur l'axe de symétrie du verre, caractérisé en ce que la surface d'entrée est sphérique et travaille pour les points de Weierstrass A et A' et en ce que l'image du point A' par le reste du verre de contact et les parties de l'oeil 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 lentille d'entrée accolée à une lentille de contact, les axes optiques desdites lentilles étant confondus. 3. Verre de contact selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rayon de courbure de la surface d'entrée de la lentille d'entrée est défini par la relation suivante dans laquelle Ne, c, o représentent respectivement les indices de réfraction de la lentille d'entrée, de la lentille de contact et de l'oeil; Re, c, o représentent respectivement les rayons de courbure des dioptres air-lentille d'entrée, lentille d'entrée-lentille de contact et lentille de contact-oeil; d représente la distance entre le point de travail T et le dioptre lentille de contact-oeil, dans l'axe du verre de contact. 4. Verre de contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rayon de courbure Re est défini par ladite relation, dans laquelle 7 mm 1,33 0,5 mm 1,3 ' Nc 2 mm 1,3 0,5 mm 5. Verre de contact selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 précédentes, caractérisé en ce que la lentille d'entrée est réalisée en verre minéral, et en ce que la lentille de contact est réalisée en un matériau organique. 6. Verre de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface d'entrée de la lentille d'entrée est munie d'un revêtement anti-reflet. 7. Verre de contact selon la revendication 5, utilisable notamment pour l'iridectomie, caractérisé en ce qu'il est constitué par une lentille de contact du type HAAG-STREIT No 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, à laquelle est accolée une lentille d'entrée ptan-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 lentille d'entrée est de l'ordre de 19 mm. 9. Verre de contact selon la revendication 5, utilisable notamment pour l'observation ou le traitement de la région postérieure du cristallin, caractérisé en ce qu'il est constitué par une lentille de contact du type HAAG-STREIT no 901 présentant une surface d'entrée convexe de rayon de courbure 150 mm, une surface de contact concave de rayon de courbure 7,4 mm, une épaisseur au centre de 1,17 mm, et un indice de réfraction de 1,492, à laquelle est accolée une lentille d'entrée du type ménisque convergent en verre BK7 d'indice 1,507, d'une épaisseur au centre de 3,65 mm environ, dont la surface d'entrée présente un rayon de courbure de 8,01 mm environ et dont la surface de sortie présente un rayon de courbure de 150 mm environ. 10. Verre de contact selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diamètre de la lentille d'entrée est de 12 mm environ.