(57)【要約】      （修正有）【課題】眼の眼内標的を改質するために特性が改良されたレーザ手術システムおよび方法を提供する。【解決手段】治療ビームを生成するように構成された電磁ビーム源と、前記治療ビームを焦点に合焦させ、前記焦点を前記眼内の複数の位置へスキャンするように構成された光学系と、前記治療ビームの前記焦点の位置から反射される電磁線を受容して、前記電磁線の強度信号を測定するように構成された検出器と、前記光学系及び前記検出器に結合され、前記焦点の前記位置から反射される前記電磁線の前記強度信号に部分的に基づくフィードバックループを用いて前記治療ビームの前記焦点の引き続いての位置を特定するように構成された制御部とを備える。【選択図】図１６
2020072848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼の眼内標的を改質するためのシステムであって、
治療ビームを生成するように構成された電磁ビーム源と、
前記治療ビームを焦点に合焦させ、前記焦点を前記眼内の複数の位置へスキャンするように構成された光学系と、
前記治療ビームの前記焦点の位置から反射される電磁線を受容して、前記電磁線の強度信号を測定するように構成された検出器と、
前記光学系及び前記検出器に結合され、前記焦点の前記位置から反射される前記電磁線の前記強度信号に部分的に基づくフィードバックループを用いて前記治療ビームの前記焦点の引き続いての位置を特定するように構成された制御部と、
を備え、
前記電磁ビーム源により生成された前記治療ビームの前記焦点の前記位置の組織が治療的に変造されると共に、前記組織が治療的に変造される際に前記治療ビームの前記焦点の前記位置から反射される前記電磁線に基づいて、前記治療ビームの前記焦点の前記引き続いての位置が特定され、
前記治療ビームの前記焦点の位置から反射される前記電磁線よりも波長の長い照明光を放出するように構成された照明装置と、
前記照明装置から放出された前記照明光が前記眼の前記眼内標的で反射された反射光を受け入れるカメラと、
前記眼の前記眼内標的と前記カメラとの間に位置し、前記電磁線を反射し、前記反射光を通過させるダイクロイックミラーと、を更に備える、ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記検出器は、共焦点検出器を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記治療ビームの前記焦点の深さは、前記制御部によってディザー処理（dither）される
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記治療ビームの前記焦点を、後方深さから前方深さに向けてスキャンする
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記フィードバックループは、部分的に前記強度信号の位相情報に基づいている
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御部は、前記治療ビームの前記引き続いての位置を、前記強度信号を上方閾値及び下方閾値に対して比較することで特定し、
特定される前記引き続いての位置は、前記焦点の前記位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記上方閾値よりも上方にある時、前記焦点の前記位置の深さよりも小さい深さを有し、
特定される前記引き続いての位置は、前記焦点の前記位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記下方閾値よりも下方にある時、前記焦点の前記位置の深さよりも大きい深さを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
特定される前記引き続いての位置は、前記焦点の前記位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記下方閾値よりも上方にあって前記上方閾値よりも下方にある時、前記焦点の前記位置の深さに等しい深さを有する
ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記電磁ビーム源は、更に、画像化ビームを生成するように構成されており、
前記光学系は、更に、前記画像化ビームを前記眼内の複数の位置に合焦してスキャンするように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
眼の眼内標的を改質するためのコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法であって、
治療ビームを前記眼内の第１位置で焦点に合焦させて、前記第１位置の組織を治療的に変造させるステップと、
前記第１位置の前記組織を治療的に変造させた際に、前記治療ビームに応じて前記第１位置から反射される電磁線の強度信号を測定するステップと、
前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号を用いて、前記眼内の第２位置を特定するステップと、
前記第２位置に向けて前記焦点をスキャンして、前記第２位置の組織を前記治療ビームで変造させるステップと、
照明装置から放出され、前記電磁線よりも波長の長い照明光が、前記眼の前記眼内標的で反射され、前記眼の前記眼内標的で反射された反射光が、前記眼の前記眼内標的とカメラとの間に位置し、前記電磁線を反射し、前記反射光を通過させるダイクロイックミラーを通過して、前記カメラにより受け入れられるステップと、
を備えたことを特徴とするコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１０】
前記眼内標的は、前記眼の水晶体曩であり、
前記水晶体曩は、前記眼の水晶体を取り囲んでおり、
前記方法は、更に、
前記眼内で画像化ビームの焦点をスキャンするステップと、
前記画像化ビームに応じて焦点位置から反射される電磁線の強度信号を測定して前記眼の前記水晶体曩の位置を特定するステップと、
前記治療ビームを前記水晶体曩と整列させるステップと、
を備えたことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１１】
単一の電磁線ビーム源によって、前記治療ビーム及び前記画像化ビームを生成するステップ
を更に備えたことを特徴とする請求項１０に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１２】
前記強度信号は、共焦点検出器によって測定される
ことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１３】
前記眼内の複数の異なる位置へ前記治療ビームの焦点をスキャンするステップ
を更に備えたことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１４】
前記治療ビームの前記焦点の深さは、ディザー処理（dither）される
ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１５】
前記治療ビームの前記焦点は、後方深さから前方深さに向けてスキャンされる
ことを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１６】
前記治療ビームの前記焦点は、ｘｙ方向にスキャンされる
ことを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１７】
前記眼内の前記第２位置は、部分的に前記強度信号の位相情報に基づいて特定される
ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１８】
前記第２位置は、前記強度信号を、上方閾値及び下方閾値に対して比較することで特定され、
特定される前記第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記上方閾値よりも上方にある時、前記第１位置の深さよりも小さい深さを有し、
特定される前記第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記下方閾値よりも下方にある時、前記第１位置の深さよりも大きい深さを有する
ことを特徴とする請求項９に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項１９】
特定される前記第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記下方閾値よりも上方にあって前記上方閾値よりも下方にある時、前記第１位置に等しい深さを有する
ことを特徴とする請求項１８に記載のコンピュータプロセッサによるシステムの作動方法。
【請求項２０】
眼の眼内標的を改質するためのコンピュータ実行可能な指令のセットを有する、一時的でない（non-transitory）コンピュータ可読の記憶媒体であって、
コンピュータプロセッサによる前記指令の実施は、前記コンピュータプロセッサをして、以下のステップ、すなわち、
治療ビームを前記眼内の第１位置で焦点に合焦させて、前記眼内の前記第１位置の組織を治療的に変造させるステップと、
前記眼内の前記第１位置の前記組織を治療的に変造させた際に、前記第１位置において前記治療ビームから反射される電磁線の強度信号を受容するステップと、
前記第１位置の前記焦点から反射される前記電磁線の前記強度信号に部分的に基づくフィードバックループを用いて、前記焦点の第２位置を決定するステップと、
照明装置から放出され、前記電磁線よりも波長の長い照明光が、前記眼の前記眼内標的で反射され、前記眼の前記眼内標的で反射された反射光が、前記眼の前記眼内標的とカメラとの間に位置し、前記電磁線を反射し、前記反射光を通過させるダイクロイックミラーを通過して、前記カメラにより受け入れられるステップと、
を実施させる
ことを特徴とする一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２１】
前記眼内標的は、前記眼の水晶体曩であり、
前記水晶体曩は、前記眼の水晶体を取り囲んでおり、
前記コンピュータプロセッサによる前記指令の実施は、前記コンピュータプロセッサをして、更に、
前記眼内で画像化ビームの焦点をスキャンするステップと、
前記画像化ビームに応じて前記焦点の位置から反射される電磁線の強度信号を受容して前記眼の前記水晶体曩の位置を特定するステップと、
前記治療ビームを前記水晶体曩と整列させるステップと、
を実施させる
ことを特徴とする請求項２０に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２２】
前記コンピュータプロセッサによる前記指令の実施は、前記コンピュータプロセッサをして、更に、
単一の電磁線ビーム源によって、前記治療ビーム及び前記画像化ビームを生成するステップ
を実施させる
ことを特徴とする請求項２１に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２３】
前記強度信号は、共焦点検出器によって測定される
ことを特徴とする請求項２０に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２４】
前記コンピュータプロセッサによる前記指令の実施は、前記コンピュータプロセッサをして、更に、前記眼内の複数の異なる位置へ前記治療ビームの前記焦点をスキャンするステップ
を実施させる
ことを特徴とする請求項２０に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２５】
前記治療ビームの前記焦点の深さは、ディザー処理（dither）される
ことを特徴とする請求項２４に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２６】
前記治療ビームの前記焦点は、後方深さから前方深さに向けてスキャンされる
ことを特徴とする請求項２５に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２７】
前記治療ビームの前記焦点は、前記治療ビームの伝搬方向を横切るｘｙ方向にスキャンされる
ことを特徴とする請求項２５に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２８】
前記眼内の前記第２位置は、部分的に前記強度信号の位相情報に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項２４に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項２９】
前記第２位置は、前記強度信号を、上方閾値及び下方閾値に対して比較することで決定され、
決定される前記第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記上方閾値よりも上方にある時、前記第１位置の深さよりも小さい深さを有し、
決定される前記第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記下方閾値よりも下方にある時、前記第１位置の深さよりも大きい深さを有する
ことを特徴とする請求項２０に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【請求項３０】
決定される前記第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記強度信号が前記下方閾値よりも上方にあって前記上方閾値よりも下方にある時、前記第１位置の深さに等しい深さを有する
ことを特徴とする請求項２９に記載の一時的でないコンピュータ可読の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１４年２月４日に出願された米国特許仮出願第６１／９３５，４７８号及び２０１４年３月１０日に出願された米国特許仮出願第６１／９５０，４１６号の優先権主張出願であり、これらの米国特許仮出願の各々を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。ここにパリ条約上の優先権全体を明示的に保持する。
【０００２】
何年にも亘って、眼科手術において、レーザ眼手術システムが手動の外科ツールに取って代わってきた。実際に、様々な異なる手術の適用で、レーザ眼手術システムは、眼科外科手術において広く普及してきた。
【０００３】
例えば、レーシック（レーザ支援のその場での角膜切開術）のような周知の手術では、紫外線放射を用いるレーザ眼手術システムが、近視や遠視のような屈折状態を矯正するために、角膜の前面をアブレーションして（焼いて）作り直すために用いられている。更に、レーシック中のアブレーションの前に、角膜は、非紫外線であって超短波パルスのレーザビームを用いたレーザ眼手術システムで切開され、弁状体（flap）を作って当該角膜の下に位置する部分を露出させ、当該下に位置する部分を紫外線レーザビームでアブレーションして作り直すことができるようになっている。その後、処置された部分が、弁状体で覆われる。
【０００４】
より最近のレーザ眼手術システムは、白内障手術のために発展している。これらのシステムは、例えば、様々な白内障関連の手術のため、（１）角膜又は角膜縁に１つ以上の切開創を作って角膜を作り直すこと、（２）角膜に１つ以上の切開創を作って白内障手術器械のための接近部（アクセス）を提供すると共に／或いは眼内レンズの植え込みのための接近部（アクセス）を提供すること、（３）前水晶体曩（包）を切開して（前水晶体曩切開）白内障になっている水晶体の除去のための接近部（アクセス）を提供すること、（４）白内障になっている水晶体を切開ないし小片化すること、及び／または、（５）後水晶体曩を切開すること（後水晶体曩切開）、を含む様々な外科手術のために利用され得る。
【０００５】
曩（嚢）切開において、外科医は、水晶体曩に環状開口部を形成する。水晶体曩とは、水晶体を保持するセロファン状の袋である。この環状開口部を形成するための切開は、白内障手術の最も重要な工程の１つである。なぜなら、その大きさ、形状、センタリングは、白内障になっていた水晶体の除去に続く人工眼内レンズ（ＩＯＬ）の効果的な位置決めに影響を与えるからである。人工レンズが僅かな程度であってもセンタリングが逸れたり前後にシフト移動したりすると、その性能が低減され得て、屈折率エラーを導いてしまう。白内障手術のためのレーザ眼手術システムは、従って、しばしば、より正確な切開ないし切開術の位置決めのため、画像化システムを含む。
【０００６】
時々、しかしながら、不完全な切開の可能性を低減するべく、切開術は、特にスキャンパターンが深さの次元において実質的に水晶体曩より長い時、理想的であるよりも実施時間がより長くなり得る。更に、僅かな眼の運動及び／または水晶体曩の運動が、不十分な曩（嚢）切開の可能性を増大させ得る。従って、眼内標的の特定及び切開のために特性が改良されたレーザ手術システム、及び関連方法は、利益をもたらすであろう。
【発明の概要】
【０００７】
＜０００１＞
従って、本発明は、関連技術の制限や欠点のための１以上の問題を実質的に解消する、例えばレーザ眼手術システムのような好適なレーザ手術システムにおいて用いられ得る画像化及び／または治療システム、及び関連方法、を提供する。レーザ形成の曩（嚢）切開の特殊なケースでは、実際の標的の深さ要求は最小である。なぜなら、人体の前水晶体曩はほんの約７ミクロンの厚みであり、後水晶体曩はほんの約３ミクロンの厚みであるからである。従来の白内障レーザシステムで用いられる工学系は、約１００ミクロンから３０ミクロンまでの単一レーザパルスの被写界深度を有する。原理的に、及び、理想的なケースでは、人は、水晶体曩（嚢）を切開するために１回のレーザの通過のみを要求する。なぜなら、レーザシステムの深さ効果よりも、材料が顕著に薄いからである。組織の運動、並びに、レーザシステムの特に制限されたアライメント及び較正は、しかしながら、完全な切開の実現を確実にするべく、レーザが活性的に深さ方向に数百ミクロンを切断することを要求する。幾つかの状況では、治療レーザ焦点の限定された数のスキャンによって眼内標的を治療することが有利であり得る。これは、スキャン中またはスキャンの間、眼や眼内標的の不注意による運動を低減し得るし、患者の眼に供給されるエネルギーの量を低減し得る。例えば、５０以下、２０以下、１０以下、５以下、及び、幾つかのケースでは３または２以下、の治療ビームのスキャン回数で曩（嚢）切開を提供することが好適であり得る。かくして、幾つかの方法は、水晶体曩表面に亘って焦点がスキャンされる時、焦点位置を調整し得る。幾つかの状況では、焦点深さは、各パルスの後に調整され得る。他の状況では、焦点深さは、複数のパルスの後で調整され得る。治療レーザの焦点は、眼内標的に位置決めされるべく連続的に調整され得るので、標的を改質及び／または治療するために、より少ないスキャンが要求され得る。
＜０００２＞
本発明の幾つかの実施形態では、眼内標的を改質する方法が提供される。例えば、眼内標的は、眼の水晶体曩であり、当該水晶体曩は、治療ビームで組織を切り欠くことで改質される。本方法は、治療ビームを前記眼内の第１位置で焦点に合焦させて、前記治療ビームに応じて前記第１位置から反射される電磁線の強度信号を測定するステップを備え得る。前記焦点の第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記測定された強度信号を用いて前記眼内で特定され得る。治療ビームの焦点は、その後、前記第２位置に向けてスキャンされ得て、当該第２位置の組織が変造され得る。
＜０００３＞
幾つかの実施形態では、本方法は、前記眼内で画像化ビームの焦点をスキャンし、前記画像化ビームに応じて焦点位置から反射される電磁線の強度信号を測定して前記眼内標的、例えば前記眼の水晶体曩、の位置を特定するステップを備え得る。その後、前記治療ビ
ームは、前記位置特定された水晶体曩と整列され得る。選択的に、当該方法は、同一の電磁線ビーム源を用いて、前記治療ビーム及び前記画像化ビームを生成するステップを備え得る。
＜０００４＞
幾つかの実施形態では、前記強度信号は、共焦点検出器によって測定され得る。更に、前記治療ビームの前記焦点は、前記眼内の複数の異なる位置へスキャンされ得る。幾つかの実施形態では、前記治療ビームの前記焦点の深さは、ディザー処理（dither）される。幾つかの実施形態では、前記焦点は、後方深さから前方深さに向けてスキャンされ得る。更に、前記治療ビームの前記焦点は、ビーム伝搬の方向を横切るｘｙ方向にスキャンされ得る。
＜０００５＞
選択的に、前記第２位置は、部分的に前記強度信号の位相情報に基づいて特定され得る。幾つかの実施形態では、前記第２位置は、前記測定された強度信号を、上方閾値及び下方閾値に対して比較することで、特定され得る。前記特定される第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号が前記上方閾値よりも上方にある時、前記第１位置の深さよりも小さい深さを有し得る。前記特定される第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号が前記下方閾値よりも下方にある時、前記第１位置の深さよりも大きい深さを有し得る。更に、幾つかの実施形態では、前記特定される第２位置は、前記第１位置から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号が前記下方閾値よりも上方にあって前記上方閾値よりも下方にある時、前記第１位置に等しい深さを有する。
＜０００６＞
本発明の幾つかの観点では、眼の眼内標的を改質するためのコンピュータ実行可能な指令のセットを有する、一時的でない（non-transitory）コンピュータ可読の記憶媒体が提供される。コンピュータプロセッサによる前記指令の実施は、当該プロセッサをして、以下のステップの１以上を実施させ得る。幾つかの実施形態では、前記焦点の第２位置は、前記第１位置の前記焦点から反射される前記電磁線の前記受容された強度信号に部分的に基づくフィードバックループを用いて、決定され得る。
＜０００７＞
本発明の幾つかの観点では、眼の眼内標的を改質するためのシステムが提供される。当該システムは、治療ビーム及び／または画像化ビームを生成するように構成された電磁ビーム源を備え得る。更に、当該システムは、前記治療ビーム及び／または画像化ビームを焦点に合焦させ、当該焦点を前記眼内の複数の位置へスキャンするように構成された光学系を含み得る。検出器が、前記治療ビームの前記焦点から反射される電磁線を受容して、当該反射された電磁線の強度信号を測定するように構成され得る。更に、制御部が、前記ビームスキャナ及び前記検出器に結合され得て、前記焦点から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号に部分的に基づくフィードバックループを用いて前記治療ビームの前記焦点の引き続いての位置を特定するように構成され得る。
【０００８】
選択的に、前記検出器は、共焦点検出器であり得る。幾つかの実施形態では、前記制御部は、前記治療ビームの前記焦点の深さを、ディザー処理（dither）するように構成され得る。前記制御部は、改質された組織を通してのビーム移動を回避するべく、前記治療ビームの前記焦点を、後方深さから前方深さに向けてスキャンし得る。幾つかの実施形態では、前記フィードバックループは、部分的に前記測定される強度信号の位相情報に基づき得る。
【０００９】
幾つかの実施形態では、前記制御部は、前記治療ビームの前記引き続いての位置を、前記測定された強度信号を上方閾値及び下方閾値に対して比較することで、特定し得る。  前記特定される引き続いての位置は、前記最初の焦点位置から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号が前記上方閾値よりも上方にある時、前記焦点位置の深さよりも小
さい深さを有し得る。前記特定される引き続いての位置は、前記最初の焦点位置から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号が前記下方閾値よりも下方にある時、前記焦点位置の深さよりも大きい深さを有し得る。幾つかの実施形態では、前記システム制御部は、前記焦点位置から反射される前記電磁線の前記測定される強度信号が前記下方閾値よりも上方にあって前記上方閾値よりも下方にある時、前記治療ビーム焦点の深さを維持し得る。
【００１０】
この発明の要旨及び以下の詳細な説明は、単なる例示であり、図式的であり、説明的であり、特許請求の範囲に規定された本発明の更なる説明を提供するものであって、本発明を限定することは意図されていない。本発明の実施形態の付加的な特徴、観点、目的、利点は、詳細な説明、図面及び特許請求の範囲に規定されていて、部分的には、図面及び詳細な説明から自明であるし、また、実践によって学ばれ得る（習得され得る）。特許請求の範囲は、ここでの引用によって、本明細書に組み込まれる。
【００１１】
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。本発明の特徴及び利点の良好な理解は、本発明の原理を利用した例示的な実施形態を説明している以下の詳細な説明及び添付の図面を参照することで得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】多くの実施形態によるレーザ手術システムの略図である。患者インターフェース装置が、スキャン組立体及び当該スキャン組立体を支持している自由浮動機構体によってレーザ組立体及び検出組立体に結合されている。
【００１３】
【図２】図１のレーザ手術システムの一実施形態の略図である。
【００１４】
【図３】多くの実施形態による、眼内標的を画像化する及び／または改質（改変）する方法の工程の単純化されたブロック図である。
【００１５】
【図４】多くの実施形態によって、図３の方法で実施され得る、オプションとしての工程ないし行為の単純化されたブロック図である。
【図５】多くの実施形態によって、図３の方法で実施され得る、オプションとしての工程ないし行為の単純化されたブロック図である。
【図６】多くの実施形態によって、図３の方法で実施され得る、オプションとしての工程ないし行為の単純化されたブロック図である。
【００１６】
【図７】図１のレーザ手術システムの一実施形態の略図である。
【００１７】
【図８】多くの実施形態に従って、水晶体前曩上への水晶体曩切開術用の切開創ロケータの投影像を示す、水晶体曩切開術用切開創ロケータの平面図及び断面図である。
【００１８】
【図９】多くの実施形態に従って、水晶体前曩を横切する閉鎖境界切開創表面を定める眼及び水晶体曩切開術用切開創領域の断面図である。
【００１９】
【図１０】多くの実施形態に従って、眼内標的の境界部と交差するスキャンパターンで電磁線ビームの焦点をスキャンしている間に生じる信号の強度の変化を示す図である。
【００２０】
【図１１】多くの実施形態に従って、眼内標的の境界部に対して電磁線ビームの焦点を適合的にスキャンするための方法の工程ないし行為の単純化されたブロック図である。
【００２１】
【図１２】多くの実施形態に従って、焦点のための次のスキャンパターンのための上及び／又は下深さ限度を定めるために、焦点のためのスキャンパターンが眼内標的の境界と交差するような場所の繰り返し使用の仕方を示す略図である。
【００２２】
【図１３】多くの実施形態に従って、眼内標的の境界を横切する表面を切開するために用いることができる一連のスキャンパターンを示す略図である。
【００２３】
【図１４】図１３のスキャンパターンで用いることができるスキャン方向の実施形態を示す略図である。
【図１５】図１３のスキャンパターンで用いることができるスキャン方向の実施形態を示す略図である。
【００２４】
【図１６】多くの実施形態に従って、眼内標的を画像化して適合的に改質する方法の工程ないし行為の単純化されたブロック図である。
【００２５】
【図１７】水晶体、水晶体曩及び房水に対して位置特定される複数の焦点プロフィルを示す図である。
【００２６】
【図１８】水晶体、水晶体曩及び房水を含む眼の露出された（unwrapped）スキャンと、ここに説明される１以上の方法で実施される切開創と、を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下の詳細な説明は、本発明の種々の実施形態を説明する。説明の目的上、特定の形態及び細部は、実施形態の完全な理解を提供するために記載されている。しかしながら、本発明は当該特定の細部なしで実施できる、ということが、当業者には明らかであろう。さらに、説明対象の実施形態の内容を分かりにくくすることを回避するべく、様々な周知の特徴は、省かれて又は単純化されている場合がある。
【００２８】
患者の眼を画像化する（眼の画像を取得する）及び／または治療するシステムが提供される。多くの実施形態では、自由浮動機構体が、眼内に位置する焦点から反射された電磁ビームの一部分を光路長不敏感性の画像化組立体、例えば共焦点検出組立体、に方向づける手段としての可変光路を提供する。多くの実施形態で、自由浮動機構体は、電磁線ビームと患者の眼とのアライメントを維持しながら患者の眼の動きを許容するように構成される。電磁線ビームは、（１）眼を画像化するために構成でき、（２）眼を治療するために構成でき、及び／または、（３）眼を画像化すると共に治療するために構成できる。
【００２９】
今、図面を参照すると、図中において、同一の参照符号は、同一の要素を示している。図１は、多くの実施形態によるレーザ手術システム１０を概略的に示している。レーザ手術システム１０は、レーザ組立体１２、共焦点検出組立体１４、自由浮動機構体１６、スキャン組立体１８、対物レンズ組立体２０、患者インターフェース装置２２を含み得る。患者インターフェース装置２２は、患者２４とインターフェースする（interface）よう構成され得る。患者インターフェース装置２２は、対物レンズ組立体２０によって支持され得て、当該対物レンズ組立体２０は、スキャン組立体１８によって支持され得る。スキャン組立体１８は、自由浮動機構体１６によって順に支持され得る。自由浮動機構体１６の一部は、レーザ組立体１２及び共焦点検出組立体１４に対して固定された位置及び配向状態（向き）を有する一部分を含み得る。
【００３０】
幾つかの実施形態では、患者インターフェース装置２２は、患者２４の眼とインターフェースするよう構成され得る。例えば、患者インターフェース装置２２は、例えば２０１３年１０月３１日に出願された同時係属米国特許出願第１４／０６８，９９４号明細書（発明の名称：Liquid Optical Interface for Laser Eye Surgery System）に記載されて
いるように、患者２４の眼に真空吸引を介して結合されるように構成され得る。当該出願の全体の開示内容が、ここでの引用によって、本明細書に組み込まれる。レーザ手術システム１０は、オプションとして、定位置に固定でき又は再位置決め可能なベース組立体２６を更に含み得る。例えば、ベース組立体２６は、支持リンケージによって支持され得て、この支持リンケージは、患者に対するベース組立体２６の選択的な再位置決めを可能にすると共にベース組立体２６を患者に対して選択された固定位置に固定するよう構成される。かかる支持リンケージは、任意適当な仕方で、例えば固定状態の支持ベースによって又は患者に隣接する適当な場所に再位置決め可能な可動カートによって、支持され得る。多くの実施形態では、支持リンケージは、セットアップ継手を含み、各セットアップ継手は、当該セットアップ継手の選択的な関節運動を可能にするよう構成されていて、支持リンケージは、セットアップ継手の偶発的な関節運動を阻止するべく選択的にロック可能であり、それにより、セットアップ継手がロックされるとき、ベース組立体２６を患者に対して選択された固定位置に固定する。
【００３１】
多くの実施形態で、レーザ組立体１２は、電磁線ビーム２８を放出するよう構成され得る。ビーム２８は、任意適当なエネルギーレベル、持続時間、及び繰り返し率の一連のレーザパルスを含むのが良い。
【００３２】
多くの実施形態で、レーザ組立体１２は、フェムト秒（ＦＳ）レーザ技術を含む。フェムト秒レーザ技術を用いることによって、短い持続時間（例えば、持続時間が約１０-13秒）のレーザパルス（エネルギーレベルがマイクロジュール範囲内である）を厳密に合焦された点に向かって送り出して組織を壊すことができ、それにより長い持続時間を有するレーザパルスと比較して、眼内標的を画像化する及び／または改変するのに必要なエネルギーレベルを実質的に低下させることができる。
【００３３】
レーザ組立体１２は、組織を治療する及び／または画像化するのに適した波長を有するレーザパルスを生じさせることができる。例えば、レーザ組立体１２は、例えば２０１３年１０月３１日に出願された同時係属米国特許出願第１４／０６９，０４４号明細書（発明の名称：Laser Eye Surgery System）、２０１１年１月７日に出願された米国特許出願第１２／９８７，０６９号明細書（発明の名称：Method and System For Modifying Eye Tissue and Intraocular Lenses）に記載されたレーザ手術システムのうちの任意のものによって放出されるような電磁線ビーム２８を放出するよう構成され得る。これら２つの出願の全体の開示内容が、ここでの引用によって、本明細書に組み込まれる。例えば、レーザ組立体１２は、１０２０ｎｍ〜１０５０ｎｍの範囲内の波長を有するレーザパルスを生じさせることができる。例えば、レーザ組立体１２は、中心波長が１０３０（±５）ｎｍのダイオード励起固体形態を有し得る。別の実施例として、レーザ組立体１２は、３２０ｎｍ〜４３０ｎｍの範囲内の波長を有するレーザパルスを生じさせ得る。例えば、レーザ組立体１２は、第３調和波（３５５ｎｍ）で動作して５０ピコ秒〜１５ナノ秒のパルス持続時間を有するパルスを生じさせるＮｄ：ＹＡＧ（ネオジム添加イットリウムアルミニウムガーネット）レーザ源を有し得る。スポットサイズに応じて、使用される代表的なパルスエネルギーは、ナノジュールからマイクロジュールまでの範囲にあり得る。レーザ組立体１２は、任意適当な形態の２つ又は３つ以上のレーザを更に含み得る。
【００３４】
レーザ組立体１２は、制御及び状態調節コンポーネントを含み得る。例えば、かかる制御コンポーネントは、例えばレーザパルスのエネルギー及びパルス列の平均パワーを制御するビーム減衰器、レーザパルスを含むビームの断面空間広がりを制御する固定アパーチュア、ビーム列の束及び繰り返し率及びかくしてレーザパルスのエネルギーをモニタリングする１つ又は２つ以上のパワーモニタ、及び、レーザパルスの伝送を許容／遮断するシャッタ、のようなコンポーネントを含み得る。かかる状態調節コンポーネントは、レーザパルスを或る距離にわたって伝送する一方で、レーザパルスビームの位置的及び／又は方
向的可変性を許容し、それによりコンポーネントのばらつきについて増大した許容度をもたらす、という調節可能なズーム組立体及び固定光リレーを含み得る。
【００３５】
多くの実施形態で、レーザ組立体１２及び共焦点検出組立体１４は、ベース組立体２６に対して固定された位置を有し得る。レーザ組立体１２によって放出されたビーム２８は、固定された経路に沿って共焦点検出組立体１４を通って伝搬し得て、自由浮動機構体１６に至る。ビーム２８は、自由浮動機構体１６を通って可変光路３０に沿って伝搬し得て、この可変光路は、ビーム２８をスキャン組立体１８に送り得る。多くの実施形態では、レーザ組立体１２によって放出されたビーム２８はコリメートされ得て、ビーム２８がレーザ組立体１２とスキャナ１６との間の光路の長さに関する患者の動きにより誘起される変化によって影響を受けることがないようにする。スキャン組立体１８は、ビーム２８を（例えば、ビーム２８の制御可変偏向により）少なくとも１つの寸法方向でスキャンするよう動作可能であり得る。多くの実施形態では、スキャン組立体１８は、ビームをビーム２８の伝搬方向に対して横切る２次元内で（２つの寸法方向で）スキャンするよう動作でき、このスキャン組立体は、更に、ビーム２８の伝搬方向においてビーム２８の焦点の位置（存在場所）をスキャンするよう動作可能であり得る。スキャンされるビームは、スキャン組立体１８から放出され得て、対物レンズ組立体２０を通り、インターフェース装置２２を通って伝搬して患者２４に至る。
【００３６】
自由浮動機構体１６は、１つ又は２つ以上の方向においてレーザ組立体１２及び共焦点検出組立体１４に対する患者の或る範囲の動きを許容する一方で、スキャン組立体１８によって放出されるビーム２８と患者２４の位置合わせ状態を維持するよう構成され得る。例えば、多くの実施形態では、自由浮動機構体１６は、単位直交方向（Ｘ、Ｙ、及びＺ）の任意の組み合わせによって定められる任意の方向における患者２４の或る範囲の動きを許容するよう構成され得る。
【００３７】
自由浮動機構体１６は、スキャン組立体１８を支持し得て、この自由浮動機構体１６は、患者２４の動きに応答して変化し得る可変光路３０を提供し得る。患者インターフェース装置２２が患者２４とインターフェースさせられ得るので、患者２４の動きの結果として、これに対応した患者インターフェース装置２２、対物レンズ組立体２０、及びスキャン組立体１８の動きが生じ得る。自由浮動機構体１６は、例えば、スキャン組立体１８と例えば共焦点検出組立体２４との間の相対運動を許容するリンケージと、可変光路３０を形成するよう前記リンケージに適切に結びつけられた光コンポーネントと、の任意適当な組み合わせを含むことができる。選択的に、自由浮動機構体１６は、２０１３年３月１３日に出願された米国特許出願第６１／７８０，７３６号明細書（発明の名称：Laser Surgery System）に記載されたものとして、構成され得る。当該出願の全体の開示内容が、ここでの引用によって、本明細書に組み込まれる。
【００３８】
焦点のところで眼組織から反射され得る電磁線（電磁放射線）ビーム２８の一部分は、伝搬して共焦点検出組立体１４に戻り得る。具体的に言えば、電磁線ビーム２８の反射部分は、患者インターフェース装置２２を通って戻り、対物レンズ組立体２０を通って戻り、スキャン組立体１８を通って戻り（そして、スキャン組立体１８によってデスキャン（de-scan）され）、自由浮動機構体１６を通って戻り（可変光路３０に沿って）、そして共焦点検出組立体１４に至り得る。多くの実施形態では、共焦点検出組立体１４に戻った電磁線ビームの反射部分は、センサに入射するよう方向づけられ得て、このセンサは、電磁線ビームの入射部分の強度を表す強度信号を発生させる。この強度信号は、眼内の焦点の関連のスキャンと結合された状態で、スキャンのパラメータと関連して処理されるのが良く、それにより例えば、眼の構造、例えば角膜の前面、角膜の後面、虹彩、水晶体曩の前面、及び水晶体曩の後面、について画像化／存在場所突き止めを行うことができる。多くの実施形態では、共焦点検出組立体１４に伝わった反射電磁線ビームの量は、患者の動
きに起因する可変光路３０の長さの予想変化とは実質的に無関係であり得て、それにより強度信号を処理して眼の構造の画像化／存在場所突き止めを行う場合に患者の動きを無視することができる。
【００３９】
図２は、レーザ手術システム１０の一実施形態の細部を概略的に示している。具体的に説明すると、例示の形態は、レーザ組立体１２、共焦点検出組立体１４、及びスキャン組立体１８について概略的に示されている。図示の実施形態に示されているように、レーザ組立体１２は、超高速（ＵＦ）レーザ３２（例えば、フェムト秒レーザ）、アライメントミラー３４，３６、ビームエキスパンダ（ビーム拡大器）３８、二分の一波長（半波長）板４０、偏光子・ビームダンプ装置４２、出力ピックオフ・モニタ４４、及びシステム制御式シャッタ４６を含むのが良い。レーザ３２によって出力された電磁線ビーム２８は、アライメントミラー３４，３６によって偏向され得る。多くの実施形態では、アライメントミラー３４，３６は、ビーム２８を下流側の光学コンポーネントを通る下流側光路に位置合わせすることができるようにするよう、位置及び／又は配向が調節可能であり得る。次に、ビーム２８は、ビームエキスパンダ３８を通り得て、ビームエキスパンダ３８は、ビーム２８の直径を増大させ得る。次に、拡径したビーム２８は、二分の一波長板４０を通り得て、その後偏光子を通り得る。レーザを出たビームは、直線偏光され得る。二分の一波長板４０は、この偏光を回転させることができる。偏光子を通る光の量は、直線偏光の回転角度で決まる。したがって、偏光子を有する二分の一波長板４０は、ビーム２８の減衰器として作用し得る。この減衰からはねられた光は、ビームダンプ中に方向づけられ得る。次に、減衰状態のビーム２８は、出力ピックオフ・モニタ４４を通り得て、次にシステム制御式シャッタ４６を通り得る。システム制御式シャッタ４６を出力ピックオフ・モニタ４４の下流側に配置することによって、ビーム２８のパワーをチェックすることができ、その後システム制御式シャッタ４６を開く。
【００４０】
図示の実施形態に示されているように、共焦点検出組立体１４は、偏光敏感性装置、例えば偏光又は非偏光ビームスプリッタ４８、フィルタ５０、集束（合焦）レンズ５１、ピンホールアパーチュア５２、及び検出センサ５４、を含み得る。四分の一波長板５６が偏光ビームスプリッタ４８の下流側に配置され得る。レーザ組立体１２から受け取られたビーム２８は、偏光ビームスプリッタ４８を通過するよう偏光され得る。次に、ビーム２８は、四分の一波長板５６を通り得て、それによりビーム２８の偏光軸線を回転させ得る。四分の一回転が、好ましい回転量であり得る。眼内の焦点からの反射後、ビーム２８の戻り反射部分は、四分の一波長板５６を通って戻り得て、それによりビーム２８の戻り反射部分の偏光軸線を一段と回転させ得る。四分の一波長板５６を通って戻った後、ビームの戻り反射部分は、９０°の全偏光回転を生じ得て、その結果、眼からの反射光は、偏光ビームスプリッタ４８によって完全に反射され得る。例えば画像化構造がレンズである場合、角膜の複屈折も又、考慮に入れるのが良い。かかる場合、四分の一波長板５６は、四分の一波長板５６の二重のパス並びに角膜の二重のパスが合計で９０°の偏光回転になるよう調節される（構成される）のが良い。角膜の複屈折は患者ごとに異なる場合があるので、四分の一波長板５６の構成／調節は、検出センサ５４に戻る信号を最適化するよう動的に行われるのが良い。幾つかの実施形態では、波長板５６がある角度回転され得る。したがって、ビーム２８の戻り反射部分は、偏光ビームスプリッタ４８によって少なくとも部分的に反射されるよう偏光され得て、それにより、この戻り反射部分がフィルタ５０を通り、レンズ５１を通り、そしてピンホールアパーチュア５２に至るよう、方向づけられ得る。フィルタ５０は、問題の波長以外の波長を遮断するように構成され得る。ピンホールアパーチュア５２は、焦点以外の場所から反射されたビーム２８の戻り反射部分があれば、これが検出センサ５４に達するのを阻止し得る。検出センサ５４に達するビーム２８の戻り反射部分の量は、ビーム２８の焦点のところの組織の性状で決まるので、検出センサ５４により生じる信号は、焦点の関連場所に関するデータと組み合わせて処理されるのが良く、それにより、眼の構造に関する画像／存在場所データが得られる。
【００４１】
図示の実施形態に示されているように、スキャン組立体１８は、ｚ‐スキャン装置５８及びｘｙ‐スキャン装置６０を含むのが良い。ｚ‐スキャン装置５８は、ビーム２８の収束角／発散角を変化させ、それによりビーム２８の伝搬方向における焦点の存在場所を変更するよう、動作可能であり得る。例えば、ｚ‐スキャン装置５８は、ビーム２８の収束角／発散角を変化させるようビーム２８の伝搬方向に制御可能に動くことができる１つ又は２つ以上のレンズを有するのが良い。ｘｙ‐スキャン装置６０は、ビーム２８の伝搬方向を横切る２次元内で（２つの寸法方向に）ビーム２８を偏向させるよう、動作可能であり得る。例えば、ｘｙ‐スキャン装置６０は、ビーム２８の伝搬方向を横切る２次元内で（２つの寸法方向において）ビーム２８をスキャンするよう制御可能に偏向可能な１つ又は２つ以上のミラーを有するのが良い。したがって、ｚ‐スキャン装置５８とｘｙ‐スキャン装置６０との組み合わせは、例えば患者の眼内において、焦点を３次元で（３つの寸法方向に）制御可能にスキャンするよう、動作可能である。
【００４２】
図示の実施形態に示されているように、カメラ６２及び関連ビデオ照明装置６４をスキャン組立体１８に一体化するのが良い。カメラ６２とビーム２８は、対物レンズ組立体２０を通って眼に至る共通光路を共有し得る。ビデオダイクロイック（ダイクロイックミラー）６６が、ビーム２８をカメラによって用いられる照明波長と組み合わせるため、または、ビーム２８をカメラによって用いられる照明波長から分離するために、用いられ得る。例えば、ビーム２８は、約３５５ｎｍの波長を有するのが良く、ビデオ照明装置６４は、４５０ｎｍを超える波長を有する照明光を放出するよう構成されるのが良い。したがって、ビデオダイクロイック６６は、３５５ｎｍ波長を反射する一方で４５０ｎｍを超える波長を伝えるよう構成されるのが良い。
【００４３】
図３は、眼を画像化する多くの実施形態としての方法２００の行為の単純化ブロック図である。例えば本明細書において説明された任意適当な装置、組立体、及び／又はシステムを用いて方法２００を実施することができる。方法２００は、ビーム源を用いて電磁線ビームを発生させるステップ（行為２０２）を含み得る。
【００４４】
方法２００は、電磁線ビームをビーム源から眼の動き（眼球運動）に応答して変化する光路長を有する可変光路に沿ってスキャナまで伝搬させるステップ（行為２０４）を含み得る。行為２００は、電磁線ビームを眼内の或る場所の焦点に集束させる（合焦させる）ステップ（行為２０６）を含み得る。方法２００は、スキャナを用いて眼内の異なる場所に焦点をスキャンするステップ（行為２０８）を含み得る。方法２００は、焦点場所から反射された電磁線ビームの一部分を可変光路に沿って伝搬させてセンサに戻すステップ（行為２１０）を含み得る。方法２００は、センサを用いて、焦点場所から反射されて当該センサまで伝搬された電磁線ビームの一部分の強度を表す強度信号を発生させるステップ（行為２１２）を含み得る。
【００４５】
図４、図５及び図６は、方法２００の一部として達成できるオプションとしての工程ないし行為の単純化ブロック図である。例えば、方法２００は、第１の支持組立体を用いて、スキャナと第１の支持組立体との間の相対運動を許容して眼の動きを許容するようスキャナを支持するステップ（行為２１４）を含み得る。方法２００は、第２の支持組立体を用いて、第１の支持組立体と第２の支持組立体の間の相対運動を許容して眼の動きを許容するよう第１の支持組立体を支持するステップ（行為２１６）を含み得る。方法２００は、第１の支持組立体を用いて、電磁線ビームを反射して可変光路の一部分に沿ってスキャナまで伝搬させるよう構成された第１のレフレクタを支持するステップ（行為２１８）を含み得る。方法２００は、ベース組立体を用いて、第２の支持組立体とベース組立体との間の相対運動を許容して眼の動きを許容するよう第２の支持組立体を支持するステップ（行為２２０）を含み得る。行為２００は、第２の支持組立体を用いて、電磁線ビームを反
射させて第１のレフレクタに入射するよう可変光路の一部分に沿って伝搬させるよう構成された第２のレフレクタを支持するステップ（行為２２２）を含み得る。方法２００のセンサを用いて強度信号を発生させるステップは、電磁線ビームの反射部分をアパーチュアに通して焦点場所以外の場所から反射された電磁線ビームの部分を遮断するステップ（行為２２４）を含み得る。方法２００は、電磁線ビームを偏光に敏感な装置に通すステップ（行為２２６）を含み得る。方法２００は、電磁線ビーム及び焦点存在場所から反射された電磁線ビームの一部分のうちの少なくとも一方の偏光状態を改変するステップ（行為２２８）を含み得る。方法２００は、偏光敏感性装置を用いて焦点存在場所から反射された電磁線ビームの一部分を反射させてセンサに入射させるステップ（行為２３０）を含み得る。
【００４６】
図７は、多くの実施形態におけるレーザ手術システム３００を概略的に示している。レーザ手術システム３００は、レーザ組立体１２、共焦点検出組立体１４、自由浮動機構体１６、スキャン組立体１８、対物レンズ組立体２０、患者インターフェース２２、通信経路３０２、制御エレクトロニクス３０４、制御パネル／グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）３０６、及び、ユーザインターフェース装置３０８を含む。制御エレクトロニクス３０４は、プロセッサ３１０を含み、プロセッサ３１０は、メモリ３１２を含む。患者インターフェース２２は、患者２４とインターフェースするよう構成されている。制御エレクトロニクス３０４は、通信経路３０２を介して、レーザ組立体１２、共焦点検出組立体１４、自由浮動機構体１６、スキャン組立体１８、制御パネル／ＧＵＩ３０６、及びユーザインターフェース装置３０８に作動的に結合されている。
【００４７】
スキャン組立体１８は、ｚ‐スキャン装置及びｘｙ‐スキャン装置を含み得る。レーザ手術システム３００は、電磁線ビーム２８を３次元内で（３つの寸法方向で）スキャンされる焦点に集束させ又は合焦させるよう構成されている。ｚ‐スキャン装置は、ビーム２８の伝搬方向において焦点の存在場所を変化させるよう作動可能である。ｘｙ‐スキャン装置は、ビーム２８の伝搬方向を横切る２次元内で（２つの寸法方向で）焦点の配置場所をスキャンするよう作動可能である。したがって、ｚ‐スキャン装置とｘｙ‐スキャン装置の組み合わせは、患者２４の組織内、例えば患者２４の眼組織内、において３次元で（３つの寸法方向で）ビームの焦点を制御可能にスキャンするよう作動可能である。スキャン組立体１８は、自由浮動機構体１６によって支持され得て、それにより、３次元（３つの寸法方向）におけるレーザ組立体１２及び共焦点検出組立体１４に対するスキャン組立体１８の患者の動きにより誘起される運動が許容され得る。
【００４８】
患者インターフェース２２は、患者インターフェース２２、対物レンズ組立体２０、及びスキャン組立体１８が患者２４と関連して動く、というように患者２４に結合されている。例えば、多くの実施形態では、患者インターフェース２２は、患者２４の眼に真空取り付けされた吸引リングを採用している。吸引リングは、例えば吸引リングを患者インターフェース２２に固定する真空を用いて、患者インターフェース２２に結合され得る。
【００４９】
制御エレクトロニクス３０４は、通信経路３０２を介して、レーザ組立体１２、共焦点検出組立体１４、自由浮動機構体１６、スキャン組立体１８、患者インターフェース２２、制御パネル／ＧＵＩ３０６、及びユーザインターフェース装置３０８の動作を制御すると共に／或いはこれらからの入力を受け取ることができる。通信経路３０２は、任意適当な形態で具体化でき、かかる形態としては、制御エレクトロニクス３０４とそれぞれのシステムコンポーネントとの間の任意適当な共有又は専用通信経路が挙げられる。
【００５０】
制御エレクトロニクス３０４は、任意適当なコンポーネント、例えば１つ又は２つ以上のプロセッサ、１つ又は２つ以上の書き換え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び、１つ又は２つ以上の記憶装置、を含むことができる。多くの実施形態では、制御エレクトロニ
クス３０４は、ユーザにより特定される治療パラメータに従って手技前計画立案を可能にすると共にレーザ眼手術手技に対するユーザ管理を提供するべく、制御パネル／ＧＵＩ３０６を制御する。
【００５１】
制御エレクトロニクス３０４は、システム動作に関連付けられた計算を実行すると共に制御信号を種々のシステム要素に提供するべく用いられるプロセッサ／コントローラ３１０を含み得る。コンピュータ可読媒体３１２がプロセッサ３１０に結合されており、その目的は、プロセッサ及び他のシステム要素によって用いられるデータを記憶することにある。プロセッサ３１０は、本明細書全体を通じて説明したように、システムの他のコンポーネントと相互作用する。一実施形態では、メモリ３１２は、レーザシステム手術システム３００の１つ又は２つ以上のコンポーネントを制御するために利用できるルックアップテーブルを含み得る。
【００５２】
プロセッサ３１０は、命令及びデータを実行するよう構成された汎用マイクロプロセッサ、例えば、カリフォルニア州サンタクララ所在のインテル・コーポレーション（Intel Corporation ）により製造されたPentium プロセッサであり得る。プロセッサは、本発明の実施形態による方法をソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェアで実行する命令の少なくとも一部を具体化する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であり得る。一例として、かかるプロセッサとしては、専用回路、ＡＳＩＣ、組み合わせ論理、他のプログラム可能プロセッサ、これらの任意の組み合わせ、等が挙げられる。
【００５３】
メモリ３１２は、該当する場合、特定の用途に対してローカルであっても良く又は分散されていても良い。メモリ３１２は、プログラム実行中に命令及びデータを記憶するための主読取り書込み記憶装置（ＲＡＭ）及び一定の命令が記憶された読取り専用記憶装置（ＲＯＭ）を含む多くのメモリを含み得る。かくして、メモリ３１２は、プログラム及びデータファイルのためのパーシステント（不揮発性）記憶装置をもたらし、メモリは、関連リムーバブルメディアと一緒のハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、フロッピディスクドライブ、コンパクトディスク読取り専用記憶装置（ＣＤ‐ＲＯＭ）ドライブ、光学ドライブ、リムーバブルメディアカートリッジ、及び、他の同様な記憶媒体、を含み得る。
【００５４】
ユーザインターフェース装置３０８は、ユーザ入力を制御エレクトロニクス３０４に提供するのに適した任意適当なユーザ入力装置を含み得る。例えば、ユーザインターフェース装置３０８は、例えばタッチスクリーンディスプレイ／入力装置、キーボード、フットスイッチ、キーパッド、患者インターフェース無線周波識別（ＲＦＩＤ）リーダ、非常時停止ボタン、及び、キースイッチ、のような装置を含み得る。
【００５５】
焦点スキャン制御
【００５６】
レーザ手術システム１０は、特定の領域内で電磁線ビームの焦点をスキャンすることによって眼内標的を画像化する、及び／または、改変するよう構成され得る。例えば、図８及び図９を参照すると、レーザ手術システム１０は、水晶体曩４１８の前方部分内に、前方水晶体曩切開術創及び／又は後方水晶体曩切開術創を形成するために使用できる。電磁線ビームの焦点をスキャンすると、水晶体曩４１８の前方部分を横切する、前方水晶体曩切開術による閉鎖された切開創境界面４２０を形成することができる。同様に、電磁線ビームの焦点をスキャンすると、水晶体曩４１８の後方部分を横切する後方水晶体曩切開術による閉鎖された切開創境界面４３０を形成することができる。
【００５７】
前方及び／または後方閉鎖切開創境界面４２０，４３０は、任意適当な方式を用いて設計できる。例えば、カメラ６２を用いて患者の眼の平面図を得ることができる。水晶体曩
切開術創指示子４２２が、患者の眼に対する計画された水晶体曩切開術創の寸法、場所、及び形状を示すために、患者の眼の平面図上に重ね合わされた状態で配置され示されるのが良い。水晶体曩切開術創指示子４２２は、レーザ手術システム１０のオペレータによって手動で定めることができるのが良く、及び／または、レーザ手術システム１０は、オペレータによる確認及び／又は変更のための初期水晶体曩切開術創指示子４２２を生成するよう構成されるのが良い。
【００５８】
前方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４２０は、水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像上に定めるのが良い。その結果、水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像に対する水晶体曩４１８の前方部分の存在場所の予想されるばらつきにもかかわらず、水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４２０は、当該前方水晶体曩切開術（による）切開創境界面４２０の周りの全ての場所で水晶体曩４１８の前方部分を横切する。例えば、水晶体曩切開術創指示子４２２に対応した曲線を投影させて水晶体曩４１８の前方部分に関する最小予想深さ形態を定める最小深さ数学的表面モデル（例えば、球面）との交線を定めることができる。結果として得られる交線は、前方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４２０のための上側境界を定める前方水晶体曩切開術創の上側閉鎖曲線４２４である。同様に、水晶体曩切開術創指示子４２２に対応した曲線を投影させて水晶体曩４１８の前方部分に関する最大予想深さ形態を定める最大深さ数学的表面モデル（例えば、球面）との交線を定めることができる。結果として得られる交線は、前方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４２０のための下側境界を定める前方水晶体曩切開術創の下側閉鎖曲線４２６である。変形例として、画像化だけの低いパワーレベル（例えば、眼内標的を改変すること無く共焦点検出組立体１４の検出センサ５０によって出力される信号の処理により眼内標的の画像化を行うのに十分なパワーレベル）を用いて焦点を水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像に沿ってスキャンし、焦点の深さを変化させて水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像の周りの十分な数の場所で前水晶体曩の深さを求めても良い。例えば図１０は、焦点の深さの変化につれて生じる検出センサ５４によって出力された信号の強度の変化を示しており、強度の最大ピークは、水晶体の前方部分の深さに対応している。そして、前水晶体の測定深さを用いると、前方水晶体曩切開術による閉鎖された切開創境界面４２０の適当な前方水晶体曩切開術創の上側及び下側曲線４２４，４２６を求めることができる。
【００５９】
同様な仕方で、後方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４３０は、水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像上に定めるのが良い。その結果、水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像に対する水晶体曩４１８の後方部分の存在場所の予想されるばらつきにもかかわらず、後方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４３０は、当該後方水晶体曩切開術（による）切開創境界面４３０の周りの全ての場所で水晶体曩４１８の後方部分を横切する。例えば、水晶体曩切開術創指示子４２２に対応した曲線を投影させて水晶体曩４１８の後方部分に関する最小予想深さ形態を定める最小深さ数学的表面モデル（例えば、球面）との交線を定めることができる。結果として得られる交線は、後方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４３０のための上側境界を定める後方水晶体曩切開術創の上側閉鎖曲線４３４である。同様に、水晶体曩切開術創指示子４２２に対応した曲線を投影させて水晶体曩４１８の後方部分に関する最大予想深さ形態を定める最大深さ数学的表面モデル（例えば、球面）との交線を定めることができる。結果として得られる交線は、後方水晶体曩切開術（による）閉鎖切開創境界面４３０のための下側境界を定める後方水晶体曩切開術創の下側閉鎖曲線４３６である。変形例として、画像化だけの低いパワーレベル（例えば、眼内標的を改変すること無く共焦点検出組立体１４の検出センサ５４によって出力される信号の処理により眼内標的の画像化を行うのに十分なパワーレベル）を用いて焦点を水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像に沿ってスキャンし、焦点の深さを変化させて水晶体曩切開術創指示子４２２の投影像の周りの十分な数の場所で後水晶体曩の深さを求めても良い。そして、後水晶体曩の測定深さを用いると、後方水晶体曩切開術に
よる閉鎖された切開創境界面４３０の適当な後方水晶体曩切開術創の上側及び下側曲線４３４，４３６を求めることができる。
【００６０】
水晶体曩切開術創指示子４２２の任意適当な投影像を用いて前方及び／又は後方水晶体曩切開術切開創境界面４２０，４３０を定めることができるが、多くの実施形態では、水晶体曩切開術創指示子４２２の逆円錐型の投影像が、対物レンズ組立体２０から焦点まで伝搬しながら焦点に集束する電磁線ビームと虹彩の縁との間の適当な安全マージン距離を維持するように、用いられる。したがって、多くの実施形態では、後方水晶体曩切開術は、例えば図示のように水晶体曩切開術創指示子４２２が与えられた場合、対応の前方水晶体曩切開術よりも小さい直径を有する。
【００６１】
レーザ手術システム１０は、任意適当に形作られる水晶体曩切開術創を形成するよう使用できる。例えば、前方及び後方水晶体曩切開術創は、図示の実施形態では円形であるが、任意の他の適当な形状を形成していても良く、かかる形状としては、楕円形、長方形、及び多角形が挙げられるが、これらには限定されない。さらに、前方及び／又は後方水晶体曩切開術創は、これに対応して任意適当に形作られる眼内レンズ（ＩＯＬ）を受け入れるよう形作られ得る。
【００６２】
同時の画像化及び適応組織治療
【００６３】
レーザ手術システム１０は、組織治療と同時に画像データを生成させるよう構成され得る。例えば、電磁線ビームの焦点は、眼内標的（例えば、眼組織、ＩＯＬ）を改変するのに十分な強度を有するのが良く、焦点から反射されて共焦点検出組立体１４の検出センサ５４に戻される電磁線ビームの結果的に生じる一部分が、焦点存在場所に対応する画像データを生成するべく処理される信号を発生させために用いられるのが良い。
【００６４】
眼内標的の境界と交差するパターンで焦点をスキャンすることによって、検出センサ５４は、それと同時に、交差境界の存在場所を突き止めるよう処理可能な信号を発生させるために用いられ得る。例えば、図１０は、焦点の深さの変化につれて生じる検出センサ５４によって出力される信号の強度の変化を示しており、強度の最大ピークは、水晶体の前方部分の深さに対応している。交差境界の存在場所を用いると、治療される組織の量を減少させるよう、焦点の次のスキャンを制御することができる。例えば、前方水晶体曩切開術創を水晶体曩に形成する際、焦点は、先行するスキャンパターン中に生成された検出センサ５４からの信号を処理することによって求められる水晶体の前方部分の存在場所に少なくとも部分的に基づくスキャンパターンで、スキャンし得る。
【００６５】
図１１は、多くの実施形態に従って眼内標的の境界に対して電磁線ビームの焦点を適応可能にスキャンする方法５００の行為の単純化ブロック図である。方法５００は、例えば、本明細書において説明されている任意適当なレーザ手術システム、例えばレーザ手術システム１０、を含む任意適当なシステムを用いて達成できる。
【００６６】
方法５００は、電磁線ビームの焦点を第１のスキャンパターンでスキャンして眼内標的の境界と交差させるステップ（行為５０２）を含む。多くの実施形態では、スキャンパターンは、焦点を、電磁線ビームの伝搬方向に対して横方向に且つ／或いはこれに平行に動かす。交差境界を有する眼内標的は、任意適当な眼内標的であり得て、かかる標的としては、例えば、前方水晶体曩、後方水晶体曩、水晶体、角膜、虹彩、眼内レンズ、及び角膜縁（limbus）が挙げられる。複数のスキャンパターンを適用して切開創表面（例えば、図８及び図９に示されている閉鎖切開創境界面４２０）を作る場合、スキャンパターンは、改変されていない眼組織及び／又はＩＯＬ材料を通って焦点まで電磁線ビームが伝搬するよう構成され得る。例えば、スキャンパターンは、改変が全体として深い方から浅い方へ
起こるよう、構成され達成されるのが良い（例えば、後方から前方へ）。
【００６７】
方法５００は、第１のスキャンパターンでの焦点のスキャン中に焦点から反射された電磁線ビームの一部分の強度を表す信号を発生させるステップ（行為５０４）を更に含む。例えば、第１のスキャンパターンは眼内標的の境界と交差するので、検出センサにより出力された信号（例えば、図１０に示されている信号）及び第１のスキャンパターンに関する焦点位置データは、例えば該当する境界と一致した信号変化を識別することによって、交差境界の存在場所を突き止める（決定する）よう処理され得る（行為５０６）。
【００６８】
第１のスキャンパターンが眼内標的の境界と交差した場所を突き止めたら、焦点を、第１のスキャンパターンが眼内標的の境界と交差した場所に少なくとも部分的に基づいて構成される第２のスキャンパターンでスキャンするのが良い（行為５０８）。例えば、第２のスキャンパターンは、当該第２のスキャンパターンが眼内標的の境界と交差するであろうと予想される場所を越えて、第１のスキャンパターンが眼内標的の境界と交差した場所の知見を考慮して第２のスキャンパターンが境界と交差するであろう推定場所の考えられるばらつきを考慮に入れて選択される所定の量だけ延びるよう、構成されるのが良い。多くの実施形態では、第２のスキャンパターンは、第１のスキャンパターンとオーバーラップしていない場合にこれにすぐ隣接して位置することになり、それにより第１のスキャンパターンが境界と交差した計測された場所と第２のスキャンパターンが境界と交差するであろう推定場所との間の考えられるばらつきは減少する。切開創表面が作られる多くの実施形態では、一連の次のスキャンパターンを達成することができ、かかる次のスキャンパターンでは、１つ又は２つ以上の先行するスキャンパターンが眼内レンズの境界と交差した場所を用いて次のスキャンパターンのうちの少なくとも１つを構成し、それにより例えば、改変される組織及び／又は物体を最小限に抑えると共に／或いは改変される組織及び／又は物体がどれかに関する精度を高めることができる。
【００６９】
図１２は、次のスキャンパターンを構成するための、焦点に関するスキャンパターンが眼内標的の境界と交差した場所の使用の繰り返しの仕方を概略的に示している。図１２は、ｚ寸法方向（即ち、電磁線ビームの伝搬方向に平行な方向）に対する焦点の存在場所の変化を有するスキャンパターンを用いているが、図示の技術的思想は、例えば電磁線ビームの伝搬方向に対して横の方向並びにこれに対して横の且つ平行な方向に対する焦点の存在場所の変化（例えば、ｘ方向の変化、ｙ方向の変化、及び／又はｚ方向の変化）を有するような、任意適当なスキャンパターンに適応可能である。最初のスキャンパターン５１０は、境界５１６の存在場所の予想されるばらつきにもかかわらず当該最初のスキャンパターン５１０が眼内標的の境界５１６と交差するよう選択される２つの場所５１２，５１４相互間に延びるよう、構成されるのが良い。最初のスキャンパターン５１０中に検出センサ５４により出力される信号を最初のスキャンパターン５１０に関する焦点存在場所データと共に処理することによって、最初のスキャンパターン５１０が境界５１６と交差する場所５１８を識別し又は突き止めることができる。
【００７０】
この場合、第２のスキャンパターン５２０が少なくとも部分的に当該場所５１８に基づいて構成されるのが良い。例えば、第２のスキャンパターン５２０に関する端点５２２，５２４は、例えば第２のスキャンパターンの長さを実質的に最小限に抑えて処置される組織及び／又は物体の量を最小限に抑えるよう、当該場所５１８に基づいて選択されるのが良い。第２のスキャンパターン５２０中に検出センサ５４により出力される信号を第２のスキャンパターン５２０に関する焦点存在場所データと共に処理することによって、第２のスキャンパターン５２０が境界５１６と交差する場所５２６を識別し又は突き止めることができる。
【００７１】
任意適当な次のスキャンパターンを、同様な仕方で構成することができる。例えば、ス
キャンパターン５３０中に検出センサにより出力される信号を当該スキャンパターン５３０に関する焦点存在場所データと共に処理することによって、スキャンパターン５３０が境界５１６と交差する場所５３２を識別し又は突き止めることができる。次のスキャンパターン５４０に関する端点５４２，５４４は、例えばスキャンパターン５４０の長さを実質的に最小限に抑えて処置される組織及び／又は物体の量を最小限に抑えるよう、当該場所５３２に基づいて選択されるのが良い。したがって、１つ又は２つ以上の先行するスキャンパターンから生成された眼内標的に関する境界場所データを利用して、一連のスキャンパターンを適応可能に構成すると共に適用することができる。
【００７２】
図１３は、眼内標的の境界５５２を横切する表面を切開するために用いることができる一連のスキャンパターン５５０を示す略図である。図示の実施形態では、スキャンパターン５５０は、例えば図１２及び方法５００を参照して上述したような、一連のスキャンパターン５５０のうちの１つ又は２つ以上の先行するスキャンパターンから生成された境界場所データを用いて、適応可能に構成されている。したがって、一連のスキャンパターン５５０は、一般に、境界５５２の両側を越えて実質的に一定の距離だけ延びていて、それにより境界５５２の全体形状を辿るよう構成され得る。
【００７３】
図１４及び図１５は、一連のスキャンパターン５５０を切開するために用いることができるスキャン方向５５４，５５６を示している。任意適当なスキャン方向を用いることができるが、図示の方向５５４，５５６は、焦点に達する前に先に処置された組織／物体を通って電磁線ビームが伝搬してしまうことを回避するために、使用され得る。
【００７４】
幾つかの実施形態では、水晶体曩切開術のスキャンは、不完全な切開の可能性を低減するべくスキャンパターンがｚ深さの次元において実質的に水晶体曩より長いために、理想的であるよりも実施時間がより長くなり得る。例えば、幾つかの実施形態では、スキャンパターンは、眼の水晶体曩の切開を確実にするべく、３００μｍの重複を提供し得る。更に、幾つかの実施形態では、レーザスポットがより小さいことにより、連続または略連続の切開を提供するためにより長い時間を要求し得る。従って、幾つかの方法及びシステムは、１回または数回のスキャンを用いて切開を完了するべく切開中に電磁線ビームの焦点を水晶体曩の縁に維持することによって、水晶体曩切開術の切開をするための時間を低減し得る。
【００７５】
図１６は、水晶体曩を切開しつつ重複を減らすように電磁線ビームの焦点のスキャンを制御する例示的な方法１００を図示している。ステップ１０２で、電磁線ビームの焦点を整列させるために画像化プレスキャンが実施され得る。ステップ１０４で、水晶体表面の位置が特定され得る。ステップ１０６で、電磁線ビームは、特定された位置で焦点に合焦され得る。ステップ１０８で、ステップ１０６に応じて、電磁線（電磁放射線）が焦点から反射され得る。反射された電磁線は、ステップ１０８で測定され得て、信号強度を生成する。測定された信号強度は、ソフトウェア内の予測アルゴリズムブロックに供給され得る。予測ブロック１１０は、３つの条件の１つを特定して、適切なコマンドを発行する。測定された信号強度が、上方閾値より上方にある時、予測器１１０は、次の（引き続いての）電磁線焦点の深さを低減するコマンド１１２を発行する。測定された信号強度が、下方閾値より下方にある時、予測器１１０は、次の（引き続いての）電磁線焦点の深さを増大するコマンド１１２を発行する。測定された信号強度が、下方閾値より上方であって上方閾値より下方にある時、予測器１１０は、次の（引き続いての）電磁線焦点の深さを維持するコマンド１１２を発行する。その後、方法１００はステップ１１８に進み、電磁線ビームは次の焦点に合焦される。ステップ１１８の後、方法１００はステップ１０８に戻り得て、焦点からの電磁線の信号強度が測定される。ステップ１０８乃至１１８は、計画された水晶体曩切開術が完了されるまで、繰り返され得る。
【００７６】
方法１００は、水晶体曩切開術に関して説明されているが、当該方法は、他の眼内標的の切開に適用可能であり得る。これらの例において、他の標的組織は、角膜の上皮、ボウマン層、基質内層、内皮のような、角膜表面や角膜内参照面であり得る。
【００７７】
方法１００は、前述のシステム及び装置によって実施され得る。例えば、ステップ１０２及び１０４は、共焦点画像（化）を用いて実施され得る。前述の通り、画像化と切開とは、同一の電磁線ビームを用いて同時に実施され得る。従って、そのようなシステムは、治療ビームが水晶体曩を切開する時、水晶体曩表面上に焦点深さを調整するべく利用され得る。幾つかの実施形態では、水晶体曩切開術は、１回のスキャンだけで達成され得る。他の実施形態では、切開は、２回以上のスキャンで実施される。これは、３００μｍの重複にとって好適であり得る。なぜなら、水晶体曩切開術は、１回または数回のスキャンでずっと高速に実施され得て、スキャン中またはスキャンの間、治療システムに対する眼や水晶体の不注意による運動の可能性を低減し得るからである。更に、２〜３回程度の治療ビームのスキャンによれば、電磁線ビームの焦点をスキャンすることによって眼に供給されるエネルギーも、低減され得る。
【００７８】
プレスキャン１０２は、レーザを水晶体曩と整列させるために、組織の切開に先立って水晶体の評価位置を提供し得る。電磁線ビームの焦点は、画像化用のみの低い電力レベルを用いてスキャンされ得る（例えば、眼内標的を改質することなく、眼内標的の画像化を提供するのに十分な電力レベル）。それは、水晶体曩切開術の切開設計器４２２のような眼内切開設計器の投影部に沿って、スキャンされ得る。焦点の深さは、前水晶体曩１０４の深さを決定するために、変更され得る。一方で、反射された信号の強度は、図１０で視認できるように、約３０μｍのｚスキャン距離に亘って、略ゼロからピーク値へと上昇する。当該ピーク値が、前水晶体の深さに対応し得る。したがって、水晶体曩の表面上にロックすることは、幾らか挑戦的であり得る。
【００７９】
工程１０６で、治療ビーム（例えば、標的改質及び/または切開を提供するのに十分な電力レベルのビーム）が、水晶体曩の特定された前方面で焦点に合焦される。幾つかの実施形態では、単一の治療ビームパルスが当該位置に供給される。あるいは、複数のパルス（例えば１００パルス）が、調整に先立って、各深さに発射され得る。これは、各パルスの調整がｚスキャン装置にとって挑戦的であり得るという場合に好適であり得る。幾つかの実施形態では、単一のパルスのサイズは、５μｍ長であって、約１μｍ幅であり得る。更に、幾つかの実施形態では、除去のために水晶体曩を十分弱めるべく水晶体曩を完全に貫いて切断することは必要ないかもしれない。
【００８０】
水晶体曩は、手術中に僅かに移動する可能性があるので、ステップ１０８と評価／予測ブロック１１０が用いられ得て、治療ビームの焦点が水晶体曩周りでスキャンされる時、ほぼリアルタイムでｚ深さへの修正がなされる。これらのステップは、水晶体曩のバッグ（包）に対して焦点を正確に位置決めすることを確実にするのを助け得る。ステップ１０８で、治療ビームの焦点から反射される電磁線の強度信号が測定される。反射される電磁線の強度信号に基づいて、評価／予測ブロック１１０が、必要に応じて、焦点位置への調整を行い得る。図１０に図示されているように、ピーク強度値が、水晶体曩の後方に位置する焦点に対応し得る。対照的に、低い強度値は、水晶体曩の前方に位置するか眼の房水に位置する焦点に対応し得る。水晶体曩は、ピーク強度値と、眼の房水に位置する焦点の強度値と、の間の強度値を有する。従って、上方閾値と下方閾値とを有する強度範囲が、眼の水晶体曩の位置を特定するために規定され得る。上方閾値よりも上方であると測定される反射電磁線の強度信号は、治療レーザの焦点が眼の水晶体内であって水晶体曩の後方に位置していた、ということを示唆し得る。従って、治療ビームの次の（引き続いての）焦点の深さは、低減されるべきである。下方閾値よりも下方であると測定される反射電磁線の強度信号は、治療レーザの焦点が房水内であって水晶体曩の前方に位置していた、と
いうことを示唆し得る。従って、治療ビームの次の（引き続いての）焦点の深さは、増大されるべきである。測定される反射電磁線の強度信号が下方閾値よりも上方であって上方閾値よりも下方である時、それは、治療レーザの焦点が眼の水晶体曩上か水晶体曩の十分近くに位置していた、ということを示唆し得る。従って、治療ビームの引き続いての焦点の深さは、維持され得る。
【００８１】
図１７は、水晶体４０２、水晶体曩４０４、及び、房水４０６、に対して位置特定される複数の焦点プロフィル４００を示している。図示の例では、焦点プロフィル４１０からの反射電磁線の強度信号は、下方閾値及び上方閾値の間であり得て、水晶体曩４０４に十分近い焦点を示し得る。従って、何らの深さ調整も、次の焦点のために必要でない。焦点プロフィル４２０からの反射電磁線の強度信号は、上方閾値よりも上方であり得て、大き過ぎる深さであって水晶体４０２内にある焦点を示し得る。従って、評価器／予測器１１０が、次の焦点の深さを低減し得る。更に、焦点プロフィル４３０からの反射電磁線の強度信号は、下方閾値よりも下方であり得て、不十分な深さであって房水４０６内にある焦点を示し得る。従って、評価器／予測器１１０が、次の焦点の深さを増大し得る。
【００８２】
前述のように、幾つかの実施形態では、複数のパルスが、次のパルスの深さを測定及び修正するのに先立って、単一の深さに発射され得る。幾つかの実施形態では、例えば、２〜２００パルスが、測定ステップ１０８と評価器／予測器１１０による修正の前に、ある深さに発射され得る。更に、幾つかの実施形態では、ｚ深さが、ディザー処理され得て、切開を少なくとも部分的に水晶体曩の内部に配置するための適切な深さを示すべく、強度信号の位相情報を提供し得る。そのような実施形態では、改質された組織を通ってビームを伝送することを回避するべく、ｚ深さが前方位置から後方位置へとディザー処理され得る。更に、幾つかの実施形態では、切開の開始時に、治療ビームが規定された水晶体曩切開術の内方へと始動され得る。初期の切開は、組織を膨張ないし変形させ得て、水晶体曩はアライメントから外れ得る。従って、幾つかの実施形態では、治療ビームは、水晶体内で合焦され得て、焦点深さは、焦点が水晶体曩上か水晶体曩の実質的な近くに位置決めされるまで、低減され得る。その後、焦点は、計画された水晶体曩切開術の投影像に沿ってスキャンされ得て、深さは、前述の方法によって調整され得る。
【００８３】
図１８は、露出された（unwrapped）眼の例示的なスキャン６００を示している。スキャン６００は、水晶体６０２、水晶体曩６０４及び房水６０６を含み得る。水晶体曩６０４は、約８μｍの厚みであり得る。破線６１０は、幾つかの切開に利用され得る３００μｍの許容範囲を示している。そのような切開は、大きな重複のため、より長い時間がかかるかもしれない。切開６２０は、前述の方法の１つ、例えば方法１００、によって実施される切開を図示している。幾つかの実施形態では、切開６２０は、各パルス間の深さ調整を伴って実施され得る。他の実施形態では、切開６２０は、複数のパルス間での深さ調整を伴って実施され得る。幾つかの実施形態では、切開６２０は、ｚ方向にディザー処理されたパルスを含み得る。理解され得るように、このようなスキャン６２０は、計画された水晶体曩切開術に沿って、１回または数回のスキャンで実施され得る。
【００８４】
本発明の説明との関連において英文明細書における用語“ａ”、“ａｎ”、“ｔｈｅ”及び類似の用語の使用は、本明細書において別段の指定がなければ又は文脈上明白に矛盾しなければ、単数と複数の両方を含むものと解されるべきである。英文明細書における用語“comprising”（「〜を有する」と訳されている場合が多い）、“having”（「〜を有する」と訳されている場合が多い）、“including”（「〜を含む」と訳されている場合が多い）及び“containing”（「〜を含む」と訳されている場合が多い）は、別段の規定がなければ、非限定的な用語（即ち、“including, but not limited to,”（「〜を含むが、〜には限定されない」）を意味している）として解されるべきである。用語“connected ”（「連結され」）は、何らかの介在が存在している場合であっても、部分的又は全
体的に収納され、取り付けられ、又は互いに接合されると解されるべきである。本明細書における値の範囲についての記載は、別段の指定がなければ、その範囲に含まれる別々の各値を個別的に言及している手短な方法としての役目を果たすに過ぎず、別々の各値は、これが個別的に本明細書に記載されているかのように明細書に含まれる。本明細書において説明した方法は全て、別段の指定がなければ又は文脈上明確に矛盾しなければ、任意適当な順序で実施できる。本明細書において提供される任意の及び全ての実施例又は例示の用語（例えば、“such as ”（「例えば」と訳されている場合が多い））の使用は、本発明の実施形態を良好に示すに過ぎず、別段のクレーム請求がなければ、本発明の範囲に限定をもたらすものではない。明細書中、クレーム請求されていない何らかの要素を本発明の実施に必要不可欠なものとして指示するもの、と解されるべき用語は存在しない。
【００８５】
本発明の所定の図示の実施形態が、ある程度の特殊性（具体性）を伴う例示的な形態で示され説明されてきたが、かかる実施形態は、例示として提供されているに過ぎず、本発明の精神または範囲から逸脱することなく様々な変形がなされ得ることを、当業者は理解するであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲の各請求項によって表現された本発明の精神及び範囲に属する、全ての改造例、代替構成例、変形例、置換例及び変更例、並びに、部分、構造及び工程の組み合わせ例や配置例、並びに、それらの均等例、を含むということが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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