(57)【要約】  天然水晶体の調節幅を増加させる、及び／又は水晶体物質の屈折力を変化させるためのシステム及び方法が提供される。概して、レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するための方法及びシステムが提供され、結果として水晶体の調節幅及び／又は屈折力（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｐｏｓｅｒ）が増加する。さらに、ヒト水晶体の柔軟性及び眼の被写界深度の双方を増加させることにより老眼を処置するシステム及び方法が提供される。
2009523550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するための方法であって
ａ．レーザーを提供するステップ、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路を提供するステップ、
ｃ．前記レーザービームを第１のパターンで眼の水晶体の第１の部分に誘導するステップ、
ｄ．前記第１のパターンが眼の水晶体の外表面の形状にほぼ従うステップ、
ｅ．前記レーザービームを第２のパターンで眼の水晶体の第２の部分に誘導するステップ、
ｆ．前記第２のパターンが眼の水晶体の前記第２の部分の特定の容積を被覆するパターンを有するステップ、
ｇ．前記第１のパターンと前記第２のパターンとの関係が、前記第１のパターンが水晶体内において、前記第２のパターンと比べ水晶体外表面により近接して配置されるような関係であるステップ、及び
ｈ．前記第１及び第２のパターンの双方が眼の水晶体の中心部分を回避するようにして眼の水晶体内に配置されるステップ、
を含んでなる、方法。
【請求項２】
前記第２のパターンが立方体である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のショットパターンが複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のショットパターンが、眼の水晶体の前表面に従う複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のショットパターンが、眼の水晶体の後表面に従う複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のショットパターンが、回避領域に隣接する表面を除く、眼の水晶体の前面から後面に至る全体的な曲率に従う複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のパターンが前記第２のパターンより前に眼の水晶体に誘導される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のパターンが前記第１のパターンより前に眼の水晶体に誘導される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１及び第２のパターンが実質的に同時に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約１ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１ｍｍより大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約１．５ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１．５ｍｍより大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項１、２、３、４、５、６、７、８及び９のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記中心回避領域の直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約２ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２のパターンが前記第１のパターンと異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路、
ｃ．少なくとも前記レーザービームを第１のパターンで眼の水晶体の第１の部分に誘導するとともに、前記レーザービームを第２のパターンで眼の水晶体の第２の部分に誘導するための制御システム、
ｄ．眼の水晶体の外表面の形状にほぼ従う前記第１のパターン、
ｅ．眼の水晶体の前記第２の部分の特定の容積を被覆するパターンを有する前記第２のパターン、
ｆ．前記第１のパターンが水晶体内において、前記第２のパターンと比べて水晶体外表面により近接して配置されるような前記第１のパターンと前記第２のパターンとの関係、及び
ｇ．双方とも眼の水晶体内において眼の水晶体の中心部分を回避するようにして配置される前記第１及び第２のパターン、
を含んでなる、システム。
【請求項２１】
前記第１のショットパターンが、眼の水晶体の後表面に従う複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１のショットパターンが、回避領域に隣接する表面を除く、眼の水晶体の前面から後面に至る全体的な曲率に従う複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１のパターンが前記第２のパターンより前に眼の水晶体に誘導される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２のパターンが前記第１のパターンより前に眼の水晶体に誘導される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１及び第２のパターンが実質的に同時に行われる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第１のショットパターンと前記第２のショットパターンとが異なる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第２のパターンが立方体である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２８】
前記第１のショットパターンが複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２９】
前記第１のショットパターンが、眼の水晶体の前表面に従う複数の入れ子式被膜を含んでなる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３０】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約１ｍｍである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３１】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１ｍｍより大きい、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約１．５ｍｍである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１．５ｍｍより大きい、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３４】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３５】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８及び２９のいずれかに記載のシステム。
【請求項３６】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３７】
前記中心回避領域の直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３８】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約２ｍｍである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３９】
ヒト視覚の被写界深度を増加させる方法であって、眼の水晶体に開口を提供するステップを含んでなり、前記開口がヒト水晶体物質の混濁した環状部を含んでなる物質から形成される、方法。
【請求項４０】
前記環状部が約１００％混濁している、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記環状部が約９０％混濁している、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記環状部が約５０％〜約１００％混濁している、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記環状部が約２０％〜約１００％混濁している、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
ヒト視覚の被写界深度を増加させる方法であって、混濁物質の環状部を眼の水晶体内に提供するステップを含んでなり、前記環状部が水晶体の外表面から少なくとも約０．２５ｍｍだけ離して配置される、方法。
【請求項４５】
前記環状部により直径が約２ｍｍの開口が作成される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
ヒト水晶体の柔軟性及び眼の被写界深度の双方を増加させるステップを含んでなる、老眼を処置する方法。
【請求項４７】
眼の水晶体に開口が提供され、前記開口がヒト水晶体物質の混濁した環状部を含んでなる物質から形成されるとともに、水晶体の柔軟性を増加させるためのレーザーショットパターンが提供される、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記レーザーショットパターンにより前記混濁した環状部が作成される、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
第２のレーザーショットパターンが提供されるとともに、前記第２のレーザーショットパターンにより前記混濁した環状部が作成される、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
混濁物質の環状部を眼の水晶体から作成するためのシステムであって、
ａ．レーザー及びレーザーショットを提供するためのレーザー焦点調節光学系、
ｂ．スキャナ、
ｃ．複数のレーザーショットを環状パターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システム、
ｄ．そのように誘導される前記レーザーショットが水晶体物質を混濁させるよう予め設定されること、
を含んでなる、方法。
【請求項５１】
前記環状パターンの内径が約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
前記環状パターンが眼の光軸をほぼ中心とする、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記レーザーショットが水晶体物質を約２０％〜約１００％の混濁度まで混濁させるよう予め設定される、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記環状パターンが眼の光軸をほぼ中心とする、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５５】
前記レーザーショットが水晶体物質を約２０％〜約１００％の混濁度まで混濁させるよう予め設定される、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５６】
前記レーザーショットが水晶体物質を少なくとも約９０％の混濁度まで混濁させるよう予め設定される、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５７】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザー及びレーザーショットを提供するためのレーザー焦点調節光学系、
ｂ．スキャナ、及び
ｃ．複数のレーザーショットを環状パターンで眼の水晶体の一部分に誘導するための第１のパターンと、複数のレーザーショットを眼の水晶体の一部分に誘導するための第２のパターンとを含んでなる制御システム、
を含んでなり、そのように前記第１のパターンで誘導されるレーザーショットが水晶体物質を混濁させるよう予め設定されるとともに、そのように前記第２のパターンで誘導されるレーザーショットが水晶体の柔軟性を増加させるよう予め設定される、システム。
【請求項５８】
前記第１及び第２のパターンが眼の水晶体に実質的に同時に提供されるよう予め設定される、請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
前記第２のパターンが入れ子式被膜のパターンを提供するよう予め設定される、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６０】
前記第２のパターンが、任意のレーザーショットが水晶体の中心部分に当たるのを回避するよう予め設定される、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６１】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約１ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６２】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１ｍｍより大きい、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６３】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約１．５ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６４】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１．５ｍｍより大きい、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６５】
前記中心回避領域の幅が水晶体の光軸をほぼ中心として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６６】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６７】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項５８、５９、及び６０のいずれかに記載のシステム。
【請求項６８】
前記中心回避領域の直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項６９】
前記中心回避領域が筒形状であるとともにその直径が水晶体の光軸をほぼ中心軸として約２ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７０】
前記環状パターンの内径が約０．２ｍｍ〜約４ｍｍである、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７１】
前記環状パターンが眼の光軸をほぼ中心とする、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７２】
前記レーザーショットが水晶体物質を約２０％〜約１００％の混濁度まで混濁させるよう予め設定される、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７３】
前記環状パターンが眼の光軸をほぼ中心とする、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７４】
前記レーザーショットが水晶体物質を約２０％〜約１００％の混濁度まで混濁させるよう予め設定される、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７５】
前記レーザーショットが水晶体物質を少なくとも約９０％の混濁度まで混濁させるよう予め設定される、請求項５７に記載のシステム。
【請求項７６】
レーザービームを眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなる老眼を処置するための方法であって、前記一部分が本質的に脱核小体物質からなる、方法。
【請求項７７】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．レーザー焦点調節光学系、
ｃ．スキャナ、及び
前記レーザーからの複数のレーザーパルスをあるパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムであって、前記一部分が本質的に脱核小体物質からなる制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項７８】
レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなる老眼を処置するための方法であって、前記ショットパターンが本質的に、脱核小体された水晶体物質に向けて誘導されるショットからなる、方法。
【請求項７９】
レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなる老眼を処置するための方法であって、水晶体が細胞小器官分解領域及び無細胞小器官領域を有し、前記ショットパターンが本質的に、眼の水晶体の細胞小器官分解領域及び／又は無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる、方法。
【請求項８０】
レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなる老眼を処置するための方法であって、水晶体が無細胞小器官領域を有し、前記ショットパターンが本質的に、眼の水晶体の無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる、方法。
【請求項８１】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．レーザー焦点調節光学系、
ｃ．スキャナ、及び
ｄ．前記レーザーからの複数のレーザーパルスをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが本質的に、脱核小体された水晶体物質に向けて誘導されるショットからなる制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項８２】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．レーザー焦点調節光学系、
ｃ．スキャナ、及び
ｄ．前記レーザーからの複数のレーザーパルスをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが本質的に、眼の水晶体の細胞小器官分解領域及び／又は無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項８３】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．レーザー焦点調節光学系、
ｃ．スキャナ、及び
ｄ．前記レーザーからの複数のレーザーパルスをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが本質的に、眼の水晶体の無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項８４】
レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなる老眼を処置するための方法であって、前記ショットパターンが本質的に、水晶体の全外表面から０．４ｍｍ超に位置する水晶体物質に向けて誘導されるショットからなる、方法。
【請求項８５】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．レーザー焦点調節光学系、
ｃ．スキャナ、及び
ｄ．前記レーザーからの複数のレーザーパルスをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが本質的に、水晶体の全外表面から０．４ｍｍ超に位置する水晶体物質に向けて誘導されるショットからなる制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項８６】
レーザーバーストを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．複数のバーストのレーザーパルスを含むレーザーパルスを提供するためのレーザーであって、前記複数のバーストにおけるバーストが複数の個別レーザーパルスを含んでなる、レーザー、
ｂ．ある走査速度のスキャナ、及び
ｃ．レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが複数の点を含んでなる制御システム、
を含んでなり、前記走査速度が、前記複数のバースト中の任意の１つのバーストにおける少なくとも過半数のパルスがショットパターンの他の点よりある点の近くに当たるような速度とされる、システム。
【請求項８７】
前記レーザーパルスが約２０μＪ未満である、請求項８６に記載のシステム。
【請求項８８】
前記レーザーパルスが約１０μＪ未満である、請求項８６に記載のシステム。
【請求項８９】
前記レーザーパルスが約５μＪ未満である、請求項８６に記載のシステム。
【請求項９０】
前記レーザーパルスが約４μＪである、請求項８６に記載のシステム。
【請求項９１】
前記走査速度が約３０ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚである、請求項８６に記載のシステム。
【請求項９２】
レーザービームを眼の水晶体に送達する一方で、ＬＩＯＢに到達する可能性を増加させるとともにレイリー領域効果を低減するためのシステムであって、
ａ．レーザーパルスを提供するためのレーザーであって、前記レーザーパルスのエネルギー密度がＬＩＯＢ閾値又はその近値に予め設定されるレーザー、
ｂ．レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、前記複数のバースト中のバーストが複数の個別レーザーパルスを含んでなるレーザー光学系、
ｃ．ある走査速度のスキャナ、及び
ｄ．レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが複数のショットを含んでなる制御システム、
を含んでなり、バースト中のパルスの数が少なくとも、前記ショットパターン中のショットに対応する水晶体のスポットにおいてＬＩＯＢを得る可能性を少なくとも９０％提供するうえで十分なほど多い、システム。
【請求項９３】
レーザーバーストを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザーパルスを提供するためのレーザーであって、前記レーザーパルスの間隔が時間ｔ１とされるレーザー、
ｂ．レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、前記複数のバースト中のバーストが複数の個別レーザーパルスを含んでなり、前記バーストの間隔が時間ｔ３とされるレーザー光学系、
ｃ．スキャナ、及び、
ｄ．レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが複数のショットを含んでなる制御システム、
を含んでなり、時間ｔ１が約５ナノ秒〜約２０ナノ秒であるとともに時間ｔ３が約５μ秒〜約３３μ秒である、システム。
【請求項９４】
前記スキャナの走査速度が約３０ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚである、請求項９３に記載のシステム。
【請求項９５】
レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路、及び
ｃ．少なくとも前記レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、前記パターンが眼の水晶体に対し実質的にランダムに構成される制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項９６】
レーザービームを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路、
ｃ．Ｆ値が約１．５以上である前記光路、
ｄ．少なくとも前記レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、前記パターンが本質的に、垂直に構成されるショットのパターンからなる制御システム、
を含んでなる、システム。
【請求項９７】
レーザービームを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザー、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路、
ｃ．ｘのレーザースポットサイズを提供する（ｐｒｏｖｉｎｇ）前記光路、
ｄ．少なくとも前記レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、前記パターンが本質的に、垂直に構成されるショットのパターンからなり、前記垂直パターンの前記ショットが３ｘ未満の間隔とされる制御システム、
を含んでなる、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、係属中の出願である２００６年５月１日に出願されたフレイ（Ｆｒｅｙ）らの米国特許出願第１１／４１４，８３８号明細書の一部継続出願、及び２００６年５月１日に出願されたフレイ（Ｆｒｅｙ）らの米国特許出願第１１／４１４，８１９号明細書の一部継続出願であり、これらは双方とも係属中の出願である２００６年１月２０日に出願されたフレイ（Ｆｒｅｙ）らの米国特許出願第１１／３３７，１２７号明細書の一部継続出願であり、これらの開示は参照により本明細書に援用される。本発明は、天然ヒト水晶体の構造をレーザーにより処置することで、老眼、屈折異常及び白内障並びにこれらの組み合わせなどの様々な医学的病態に対処するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼の解剖学的構造は概して図１として示され、これは眼の断面図である。強膜１３１は白色組織であり、角膜１０１以外の水晶体１０３を取り囲む。角膜１０１は透明組織であり、光が眼に入るとき最初に通る眼の外表面を含んでなる。虹彩１０２は収縮性の有色膜であり、その中心にある円形の開口（瞳孔）のサイズを変化させることにより眼に入る光量を調節する。眼球水晶体又は天然水晶体１０３は虹彩１０２のすぐ後方に位置し、そのさらに詳細な図が（同様の構造には同様の参照符号を利用して）図１Ａに示される。用語の眼球水晶体、天然水晶体（ｎａｔｕｒａｌ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｌｅｎｓ）、天然水晶体（ｎａｔｕｒａｌ  ｌｅｎｓ）、天然ヒト水晶体、及び水晶体は（前出の用語に言及するとき）、本明細書において同義的に使用され、ヒト眼の同じ解剖学的構造を参照する。
【０００３】
一般に、眼球水晶体は毛様体筋１０８の働きによって形状を変化させることにより、視覚像に焦点を合わせることができる。脳からの神経フィードバック機序により、毛様体筋１０８が小帯１１１の付着部を介して働き、眼球水晶体の形状を変化させる。一般に、光が角膜１０１及び瞳孔を通じて眼に入り、次に眼球水晶体１０３を通り硝子体１１０の中を視軸１０４に沿って進み、眼の奥の網膜１０５に当たって黄斑１０６で結像し、この像が視神経１０７により脳に伝達されると、視覚が生じる。角膜１０１と網膜１０５との間の空間は、前房１０９においては房水１１７と呼ばれる液体で、及び水晶体１０３の後方の眼房においてはゲル様の透明な物質である硝子体１１０で充満されている。
【０００４】
図１Ａは概して、典型的な５０歳の人の水晶体１０３の構成要素及びその関連構成要素を図示する。水晶体１０３は多層構造系である。水晶体１０３の構造は、皮質１１３、及び核小体１２９、及び水晶体嚢１１４を含む。嚢１１４は外膜であり、水晶体の他の内部構造を被包する。水晶体上皮１２３は、眼球水晶体の周囲で前方及び後方に成長するリボン様の細胞又は線維を生成して、水晶体赤道１２１に生じる。核小体１２９は皮質１１３が核小体領域に順次添加されることにより形成される。水晶体における一連の層は、核小体１２９を含め、いくつかの層、核小体又は核小体領域として特性化され得る。これらの層は、ともに胎内で発達する胚期核小体１２２、胎生期核小体１３０、出生時から４歳までの平均約３年間に発達する乳幼児期核小体１２４、４歳頃から思春期までの平均約１２年間に発達する青年期核小体１２６、及びおよそ１８歳以上で発達する成人期核小体１２８を含む。
【０００５】
胚期核小体１２２は、赤道直径（幅）が約０．５ｍｍ、及び前後軸１０４（ＡＰ軸）直径（厚さ）が０．４２５ｍｍである。胎生期核小体１３０は、赤道直径が約６．０ｍｍ、及びＡＰ軸１０４直径が３．０ｍｍである。乳幼児期核小体１２４は、赤道直径が約７．２ｍｍ、及びＡＰ軸１０４直径が３．６ｍｍである。青年期核小体１２６は、赤道直径が約９．０ｍｍ、及びＡＰ軸１０４直径が４．５ｍｍである。３６歳頃の成人期核小体１２８は、赤道直径が約９．６ｍｍ、及びＡＰ軸１０４直径が４．８ｍｍである。これらは全て、生体外で調節状態にある５０歳前後の典型的な成人ヒト水晶体についての平均値である。従って、この水晶体（核小体及び皮質）は、赤道直径が約９．８ｍｍ、及びＡＰ軸１０４直径が４．９ｍｍである。このように、水晶体の構造は層状又は入れ子式であり、中心に向かって最も古い層及び最も古い細胞となる。
【０００６】
水晶体は図１及び１Ａに示されるとおり、両凸形状である。水晶体の曲率は前側と後側とで異なり、皮質及び種々の核小体は概してこれらの曲率に従う。従って、水晶体は本質的に層化構造と見なすことができ、この層化構造は赤道軸に関して非対称であり、且つ端と端を合わせて配置され本質的に同心状又は入れ子式の被膜を形成する長い三日月形の線維細胞からなる。これらの細胞の端部は一直線に並び、中心及び中心傍領域において前方及び後方の双方に縫合線を形成する。皮質及び核小体の双方において古い組織ほど細胞機能が低減し、細胞形成の数ヶ月後にはその細胞核小体及び他の細胞小器官は消失している。
【０００７】
加齢に伴い水晶体の緻密化が生じる。各年に成長する水晶体線維の数は、一生を通じて比較的一定している。しかしながら、水晶体のサイズは、新しい線維の成長から期待されるほどには大きくならない。水晶体は出生時から３歳までのわずか３年間で、６ｍｍから７．２ｍｍ、つまり２０％の割合で成長する。その後、次のおよそ１０年間で７．２ｍｍから９ｍｍ、つまり２５％の割合で成長するが、これは９年間と、３倍を上回る長い期間である。次のおよそ２０年間、１２歳から３６歳までの２４年間に、水晶体は９ｍｍから９．６ｍｍ、つまり６．７％の割合で成長し、観察される成長速度は急激な鈍化を示すが、この期間は線維は比較的一定の割合で成長すると考えられる。最終的には、記載される最後のおよそ２０年間、３６歳から５４歳までに、水晶体は１８年間で９．６から９．８ｍｍ、つまり２．１％の割合と、その若年期の成長の何分の１かだけ成長する。より大きな外側の被膜を埋めるにはより多くの水晶体線維が必要であるという幾何学的効果があるにもかかわらず、高齢期の水晶体のサイズは、幾何学的効果を考慮した線維成長速度モデルにより予測されるものより大幅に小さい。核小体線維の緻密化を含む線維の緻密化が、これらの観察結果を説明するものと考えられる。
【０００８】
概して老眼は、調節幅の喪失である。概して屈折異常は、典型的には、眼の軸方向長さの変化に起因する。近視は、眼球が長過ぎる結果、焦点が網膜の手前で合うようになる場合である。遠視は、眼球が短すぎる結果、焦点が網膜の後ろで合うようになる場合である。概して白内障は、視覚を妨げるのに十分な眼球水晶体の混濁領域である。本発明が対象とする他の病態としては、限定はされないが、眼球水晶体の混濁が挙げられる。
【０００９】
老眼は、およそ４０〜４５歳以降、細かい文字を特に薄暗い所で読むことができないという、近見視力の不足として現れることが最も多い。老眼、又は加齢に伴う調節幅の喪失は、眼が天然水晶体の形状を変化させることができないために、人が遠方と近方との間で焦点を変えられないことに関連し、本質的に１００％の人に起こる。調節幅は一生のなかで５０歳からの１０年間において、加齢に伴い確実に減退することが示されている。
【００１０】
歴史的に諸研究は、遠近調節の喪失の原因が、概して加齢に伴う水晶体の硬化、及びより具体的には、水晶体物質の弾性ヤング率の上昇にあるとしてきた。より最近の研究は、核小体と皮質との間の物質特性における相対的な変化に対する加齢の影響を検証している。これらの研究は、水晶体の硬化に関する様々な理論及びデータを提供している。概して、かかる研究は基本的に、柔軟性の喪失は核小体及び／又は皮質物質の弾性ヤング率が上昇した結果であるとする理論を提唱している。かかる研究は、この硬化が加齢に伴う調節幅の喪失の主因であり、ひいては老眼の原因であるとの見解をとっている。
【００１１】
本発明がそれに制約されることはないが、いかにこの水晶体の柔軟性の喪失が生じて老眼を引き起こすかについて、本明細書は異なる理論を仮定する。概して、水晶体の物質特性ではなく、水晶体の構造が、柔軟性の喪失及び結果として生じる老眼において、これまで理解されていたものより大きい役割を果たすことが仮定される。従って、上記のような本分野における先行研究の教示に反して、物質の弾性は老眼の主原因ではない。むしろ、水晶体の構造及び加齢に伴う当該構造の変化が老眼の主原因であると仮定される。従って、この理論に限定されたり、又はそれによって制約されたりすることなく、本発明は、少なくとも部分的に水晶体の構造及び加齢に伴い水晶体に生じる構造的変化に基づく、水晶体の柔軟性を増加させるためのレーザー処置を提供するための様々な方法及びシステムを開示する。本発明はさらに、主として水晶体の構造及び加齢に伴い水晶体に生じる構造的変化に基づく、水晶体の柔軟性を増加させるためのレーザー処置の提供を開示する。
【００１２】
従って、本明細書において仮定される理論は、単純な仮想モデルに意を配し、それを検証することによって、例示する目的で説明され得る。さらに、この仮想モデルは単に本理論を説明するためのものに過ぎず、水晶体がいかにレーザーパルスに反応するか、及び／又は構造的変化を予測するためのものではないと理解される。構造が単独でいかに重要であり得るかを理解するため、極めて薄い木製板を考え、これが仮に４フィート（１．２１９ｍ）×４フィート（１．２１９ｍ）四方で、０．１インチ（２．５４ｍｍ）厚とであるとする。この薄板はそれほど強度がなく、一端をしっかりと保持していれば、それほど大きな力を加えなくともこの薄板はかなり屈曲する。ここで、これらの同じ０．１インチ（２．５４ｍｍ）厚の板が５枚積み重ねられていはいるが、互いに結束されたり、又は繋ぎ合わされたりはしていないと状態を考える。強度が増加し得るとともに、同じ力でも生じる撓みはいくらか小さいだろう。ここで、これらの同じ５枚の板をとって、多くのねじで、又は極めて強力な接着剤を使用するか、又は多くのＣクランプを使用することによりまとめて固定し、それらを互いに結束すると考える。結束された板の強度はさらに高く、同じ力で見られる撓みはさらに小さくなり得る。
【００１３】
この単純モデルが水晶体の複雑な挙動を反映しているとは言わないが、本出願者らは概して、本質的に摩擦の増加及び加齢による緻密化によって制約される水晶体物質、特に極（ＡＰ軸）の近傍の容積を考えるとき、これらの結束されている層を本質的に結束されていない層に分離させると、同じ力の印加に対するこれらの層の撓みは増加し、ひいては水晶体の柔軟性が増加するであろうことを仮定している。しかしながら、本出願者らは本理論による制約は意図しておらず、本理論は単に当該技術分野の発展のために提供されるもので、本発明の範囲を制限又は縮小するように意図されたものではなく、且つ本発明の範囲を制限又は縮小するものではない。
【００１４】
従って、説明する目的からこのモデルをさらに使用すれば、先行する老眼の理論及び処置において主に対象とされたのは、物質特性、すなわち積層体の物質係数であり、積層体の構造、すなわち層が互いに結束されているかどうかではなかった。他方で、本明細書において仮定される理論は、構造的特徴及びそれらの特徴の変化による柔軟性への影響を対象とする。
【００１５】
概して、現行の老眼処置は、天然水晶体の調節幅の増加に代わる方法を対象とする傾向にある。これらの処置としては、アイオニクス（Ｅｙｅｏｎｉｃｓ）社のクリスタレンズ（ＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳ）などの、眼内の位置を変化させるよう設計される人工的な調節可能眼内レンズ（ＩＯＬ）の新しいクラスが挙げられる。しかしながら、これらは客観的に計測される調節幅として約１ジオプターしか提供せず、一方で多くの施術者が、遠くや近くの物体のための正常な視覚機能を回復するうえでは３以上のジオプターが要求されると考えている。さらに研究者は、水晶体嚢を合成物質で再充填するための技術及び物質を追求している。加えて、人工調節可能ＩＯＬを植え込むための現行の外科的手技は、より重篤な病態の白内障向けに開発されたものである。施術者は現在のところ、近見視力の不足を矯正するために単に老眼鏡をかけるだけでもよい患者に対するこの侵襲的な外科的手技のリスクのため、患者の老眼ではありながら透明な天然水晶体を調節可能ＩＯＬと取り替えることに消極的であると考えられている。しかしながら、開発によってさらに高い水準の調節幅が植込み型装置及び再充填物質において提供される可能性もある。かかる装置の進歩を上手く利用し、既存の植込み型装置の調節幅を増加させるため、本明細書には本発明の一部として改良された外科的手技が提供される。
【００１６】
屈折異常は、典型的には眼球の長さが長過ぎる（近視）か、又は短過ぎる（遠視）ことに起因するもので、人口のおよそ半分が影響を受けているもう１つの極めて一般的な問題である。角膜のレーザー手術は、トロケル（Ｔｒｏｋｅｌ）及びレスペランス（Ｌ'Ｅｓｐｅｒａｎｃｅ）により提案され、及びフレイ（Ｆｒｅｙ）他により改良されたとおり、確かに屈折異常の効果的な処置を提供するが、特に遠視における高度の屈折異常、薄い角膜、又は老眼により起こるものなどの時間に伴う屈折異常の変化といった要因が、多くの人に対するレーザー角膜手術の臨床使用を限定的なものとしている。
【特許文献１】米国特許出願第１１／４１４，８３８号
【特許文献３】米国特許出願第１１／４１４，８１９号
【特許文献３】米国特許出願第１１／３３７，１２７号
【特許文献４】ＵＳ  Ｄ４６２４４２号明細書
【特許文献５】ＵＳ  Ｄ４６２４４３号明細書
【特許文献６】ＵＳ  Ｄ４５９８０７Ｓ号明細書
【非特許文献１】バード（Ｂｕｒｄ）ら、「Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  ｌｅｎｓ」、Ｖｉｓｉｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ４２（２００２年）２２３５−２２５１頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
白内障、又は天然水晶体が不透明になるとともに視界が曇る病態は、毎年何百万人もの人々に生じており、ケルマン（Ｋｅｌｍａｎ）により３０年前に開発された超音波水晶体乳化吸引術などの外科的手技により効果的に処置される。手技は長年にわたり洗練されてきたが、硬化した白内障を壊すために必要な超音波エネルギーによる、特に角膜内皮への眼球外傷に由来する安全性への懸念が、特に角膜内皮欠損を生じている人、例えばフックスジストロフィーの人などについて望ましくない。さらに、白内障の処置におけるレーザーの使用は別の課題を有する。白内障はレーザー光を含め、光を散乱するため、レーザー処置ビームが所望の組織に効果を及ぼすことができない可能性がある。従って、本明細書に詳細に示されるとおり、本明細書にはレーザーの白内障組織への送達における改良が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の実施形態がここに提供される。従って、レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するためのシステム及び方法が提供され、該システム及び方法は概して、レーザーを提供するステップ、レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路を提供するステップ、レーザービームを第１のパターンで眼の水晶体の第１の部分に誘導するステップであって、第１のパターンが眼の水晶体の外表面の形状にほぼ従うステップ、レーザービームを第２のパターンで眼の水晶体の第２の部分に誘導するステップであって、第２のパターンが眼の水晶体の第２の部分における特定の容積を被覆するためのパターンを有するステップを含んでなるとともに、第１のパターンの第２のパターンとの関係は、第１のパターンが水晶体内で第２のパターンと比べて水晶体外表面により近いように配置され、及び第１及び第２のパターンの双方が眼の水晶体内で、眼の水晶体の中心部分を避けるように配置されるような関係である。該システム及び方法において、第２のパターンは立方体であってもよく、第１のショットパターンは複数の入れ子式被膜であってもよく、第１のショットパターンは眼の水晶体の前表面に従う複数の入れ子式被膜か、又は本明細書に開示及び教示されるパターンの他の組み合わせを含んでなってもよい。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。これらのショットパターンはさらにはまた、中心回避領域を有してもよく、ここで中心回避領域の幅は水晶体の光軸をほぼ中心として約１ｍｍであり、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１ｍｍより大きく、中心回避領域の幅は水晶体の光軸をほぼ中心として約１．５ｍｍであり、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１．５ｍｍより大きく、中心回避領域の幅は水晶体の光軸をほぼ中心として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍであり、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍであり、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍであり、中心回避領域の直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．５ｍｍ〜約３ｍｍであり、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約２ｍｍであり、及び第２のパターンは第１のパターンと異なり、同時に他の変形例が発明を実施するための最良の形態に提供される。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。
【００１９】
ヒト視覚の被写界深度を増加させるシステム及び方法もまた提供され、該システム及び方法は概して、眼の水晶体に開口を提供するステップを含んでなり、該開口は、ヒト水晶体物質の混濁した環状部を含んでなる物質から形成される。本システム及び方法において、環状部は約１００％の混濁、約９０％の混濁、約５０％〜約１００％の混濁、約２０％〜約１００％の混濁、及び本明細書に教示されるとおりのこれらの量の間及び前後の他の量の混濁であってもよい。さらにヒト視覚の被写界深度を増加させる方法及びシステムは概して、混濁物質の環状部を眼の水晶体内に、環状部が水晶体の外表面から少なくとも約０．２５ｍｍだけ離れて位置するように提供するステップを含んでなってもよい。さらなるシステム及び方法においては、環状部により、直径が約２ｍｍの開口、並びに発明を実施するための最良の形態に提供されるとおりの他の変形例が作成される。
【００２０】
加えて、ヒト水晶体の柔軟性及び眼の被写界深度の双方を増加させることにより老眼を処置するための方法及びシステムが提供される。従って、ヒト水晶体物質の混濁した環状部を含んでなる物質から形成される開口が眼の水晶体に提供されることと併せて、レーザーショットパターンが提供されることにより水晶体の柔軟性を増加させる。本方法及びシステムのさらなる、及びより詳細な実施態様は、発明を実施するための最良の形態に提供される。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。
【００２１】
本明細書にはさらに、眼の水晶体から混濁物質の環状部を作成するためのシステムが提供され、該システムは概して、レーザーと、レーザーショットを提供するためのレーザー焦点調節光学系と、スキャナと、複数のレーザーショットを環状パターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなることで、そのように誘導されるレーザーショットが水晶体物質を混濁させるよう予め設定される制御システムとを含んでなる。このシステムにおいて、環状パターンは内径が約０．５ｍｍ〜約３ｍｍであってもよく、環状パターンは眼の光軸をほぼ中心としてもよく、レーザーショットは水晶体物質を約２０％〜約１００％の混濁まで、並びに発明を実施するための最良の形態に提供されるとおりの他の変形例まで混濁させるよう予め設定されてもよい。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。
【００２２】
さらに、老眼を処置するためにこのシステムを使用するシステム及び方法が提供され、これは概して、レーザー及びレーザーショットを提供するためのレーザー焦点調節光学系と、スキャナと、複数のレーザーショットを環状パターンで眼の水晶体の一部分に誘導するための第１のパターン及び複数のレーザーショットを眼の水晶体の一部分に誘導するための第２のパターンを含んでなるとともに、そのように誘導される第１のパターンのレーザーショットが水晶体物質を混濁させるよう予め設定され、且つそのように誘導される第２のパターンのレーザーショットが水晶体の柔軟性を増加させるよう予め設定される制御システムとを含んでなる。このシステム及び方法において、第１及び第２のパターンは眼の水晶体に対し実質的に同時に又は同時に提供されてもよく、第２のパターンは入れ子式被膜のパターンを提供してもよく、及び第２のパターンはいかなるレーザーショットも水晶体の中心部分に当たらないよう予め設定されてもよい。さらに、中心回避領域の幅は水晶体の光軸をほぼ中心として約１ｍｍであってもよく、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１ｍｍより大きくてもよく、中心回避領域の幅は水晶体の光軸をほぼ中心として約１．５ｍｍであってもよく、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約１．５ｍｍより大きくてもよく、中心回避領域の幅は水晶体の光軸をほぼ中心として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍであってもよく、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍであってもよく、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．２ｍｍ〜約４ｍｍであってもよく、中心回避領域の直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約０．５ｍｍ〜約３ｍｍであってもよく、中心回避領域は筒形状であるとともにその直径は水晶体の光軸をほぼ中心軸として約２ｍｍであってもよく、環状パターンの内径は約０．２ｍｍ〜約４ｍｍ、並びに発明を実施するための最良の形態に提供されるとおりの他の変形例であってもよい。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。
【００２３】
さらにまた老眼を処置するための方法及びシステムが提供され、該方法及びシステムは概してレーザービームを眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなり、この一部分は本質的に脱核小体物質からなる。従って、このシステムは、レーザーと、レーザー焦点調節光学系と、スキャナと、レーザーからの複数のレーザーパルスをあるパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムとを含んでなってもよく、前記一部分は本質的に脱核小体物質からなる。さらに老眼を処置するための方法が提供され、概してレーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなり、水晶体は細胞小器官分解領域及び無細胞小器官領域を有し、ショットパターンは本質的に眼の水晶体の細胞小器官分解領域及び／又は無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる。さらにまた老眼を処置するためのシステム及び方法が提供され、概してレーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に提供するステップを含んでなり、水晶体は無細胞小器官領域を有し、ショットパターンは本質的に眼の水晶体の無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。
【００２４】
また、レーザーバーストを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステム及び方法も提供され、該システム及び方法は概して、レーザーパルスを提供するためのレーザーと、レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、複数のバースト中のバーストが複数の個別レーザーパルスを含んでなるレーザー光学系と、ある走査速度を有するスキャナと、レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、ショットパターンが複数の点を含んでなる制御システムとを含んでなり、該走査速度は、前記複数のバースト中の任意の１つのバーストにおける少なくとも過半数のパルスが、ショットパターンにおける他の点よりある点の近くに当たるような速度とされる。
【００２５】
さらに、レーザービームを眼の水晶体に送達する一方で、発明を実施するための最良の形態に定義されるとおりのＬＩＯＢが達成される可能性を増加させるとともにレイリー領域効果を低減するためのシステム及び方法が提供され、該システム及び方法は概してレーザーパルスを提供するためのレーザーであって、レーザーパルスのエネルギー密度がＬＩＯＢ閾値又はその近値に予め設定されるレーザーと、レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、複数のバースト中のバーストが複数の個別レーザーパルスを含んでなるレーザー光学系と、ある走査速度を有すスキャナと、レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、ショットパターンが複数のショットを含んでなり、バースト中のパルスの数が少なくとも、ショットパターン中のショットに対応する水晶体のスポットにおいてＬＩＯＢを得る可能性を少なくとも９０％提供するうえで十分なほど多い制御システムとを含んでなる。さらにはまた、レーザーバーストを眼の水晶体にあるパターンで送達するための方法及びシステムが提供され、該方法及びシステムは、レーザーパルスを提供するためのレーザーであって、発明を実施するための最良の形態において定義されるとおり、レーザーパルスが時間ｔ１間隔とされるレーザーと、レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、複数のバースト中のバーストが複数の個別レーザーパルスを含んでなり、発明を実施するための最良の形態で定義されるとおり、バーストが時間ｔ３間隔とされるレーザー光学系と、スキャナと、レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、ショットパターンが複数のショットを含んでなる制御システムとを含んでなる。さらには、時間ｔ１が約５ナノ秒〜約２０ナノ秒であり、且つ時間ｔ３が約５μ秒〜約３３μ秒であるとともに、スキャナの走査速度が約３０ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚであるようにされてもよい。これらのショットパターンはさらに、眼の水晶体に対しランダムに送達されてもよい。
【００２６】
レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するためのシステム及び方法がさらにまた提供され、該システム及び方法は概して、レーザーと、レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路と、少なくともレーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体内に誘導するための制御システムであって、パターンが眼の水晶体において実質的にランダムに配置される制御システムとを含んでなる。
【００２７】
さらには、レーザービームを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステム及び方法が提供され、該システム及び方法は概して、レーザーと、レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路であって、Ｆ値が約１．５以上である光路と、少なくともレーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、パターンが本質的に、垂直に配置されるショットのパターンからなる制御システムとを含んでなる。Ｆ値は本システムにおいて、約２以上であってもよい。さらに、レーザービームを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムが提供され、該システムは概して、レーザーと、レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路であって、レーザースポットサイズｘを提供する光路と、少なくともレーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、パターンが本質的に、垂直に配置されるショットのパターンからなり、前記垂直パターンにおける前記ショットが３ｘ未満だけ離間される制御システムとを含んでなる。
【００２８】
当業者は、本明細書及び図面に記載される教示に基づき、本発明を実施するうえでこれらの教示の様々な実施形態及び実施態様があることを理解されたい。従って、この発明の概要における実施形態は、何らこれらの教示を限定するよう意図されたものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
概して本発明は、調節幅を増加させる、及び／又は屈折力を変化させる、及び／又は天然水晶体の透明な、又は白内障の水晶体物質を除去可能にするためのシステム及び方法を提供する。従って、図２に概して示されるとおり、レーザービームショットパターンを眼の水晶体に送達するためのシステムが提供され、これは、患者支持体２０１と、レーザー２０２と、レーザービームを送達するための光学系２０３と、レーザービームを水晶体に特定のパターンで送達するための制御システム２０４であって、線２０５により表されるとおり本システムの他の構成要素と連携及び／又は連動する制御システム２０４と、水晶体のレーザーに対する位置を決定するための手段２０６であって、眼の水晶体の像２１１を受像する手段２０６と、レーザー患者インタフェース２０７とを含んでなる。
【００３０】
患者支持体２０１は、レーザービームを送達するための光学系２０３と連動するように患者の身体２０８及び頭部２０９を位置決めする。
【００３１】
一般にレーザー２０２は、角膜、房水及び水晶体を通じて伝達される波長のビーム２１０を提供しなくてはならない。ビームは、エネルギー及びビームサイズと共に、光切断が生じるよう短いパルス幅としなくてはならない。従って、本明細書で使用されるとき、レーザーショット又はショットという用語は、結果として光切断をもたらす部位に送達されるレーザービームパルスを指す。本明細書で使用されるとき、光切断という用語は本質的に、レーザーによる物質の気体への変換を指す。特に、約３００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長が用いられ得る。約１フェムト秒〜１００ピコ秒のパルス幅が用いられ得る。約１ナノジュール〜１ミリジュールのエネルギーが用いられ得る。パルスレート（パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）とも称され、ヘルツで計測される１秒当たりのパルスである）は約１ＫＨｚ〜数ＧＨｚであってもよい。一般的に市販のレーザー装置では、パルスレートが低いほど、対応するパルスエネルギーは高くなる。眼組織の光切断を生じさせるために、パルス幅及びエネルギー密度に応じて多種多様なレーザータイプが使用され得る。このように、かかるレーザーの例としては、波長範囲が７８０〜８４０ｎｍ、２０フェムト秒未満のパルス幅、約１００ＭＨｚの周波数、２．５ナノジュールのチタンサファイア（Ｔｉ：サファイア）発振器である、デルマー・フォトニクス社のトレッスルズ（Ｔｒｅｓｔｌｅｓ）−２０や、波長が７７５ｎｍ、１５０フェムト秒未満のパルス幅、約３ＫＨｚの周波数、８５０マイクロジュールの増幅型Ｔｉ：サファイアであるクラーク（Ｃｌａｒｋ）社のＣＰＡ−２１６１や、波長が１０４５ｎｍ、１ピコ秒未満のパルス幅、約５ＭＨｚの周波数、１００ナノジュールのＹｂ：ファイバー発振器／増幅器であるＩＭＲＡ  ＦＣＰＡ（ファイバーチャープパルス増幅）μＪｅｗｅｌ  Ｄシリーズ  Ｄ−４００−ＨＲや、波長が１０６４ｎｍ、約１０ピコ秒のパルス幅、約１００ＫＨｚの周波数、１００マイクロジュールのＮｄ：ＹＶＯ４であるルメラ・スタッカート（Ｌｕｍｅｒａ  Ｓｔａｃｃａｔｏ）や、波長が１０６４ｎｍ、約１０ピコ秒のパルス幅のＮＤ：ＹＶＯ４であるとともに、１台又は複数の増幅器を含むことにより２５ｋＨｚ〜６５０ｋＨｚの周波数で約２．５〜１０ワットの平均出力を達成することができ、且つマルチパルス機能もまた含むことにより２つの別個の５０ＭＨｚパルス列をゲート制御可能なルメラ・ラピッド（Ｌｕｍｅｒａ  Ｒａｐｉｄ）や、及び、波長が１０４５ｎｍ、１００ピコ秒未満のパルス幅、約２００ＫＨｚの周波数、４マイクロジュールのＹｂ：ファイバー発振器／増幅器であるＩＭＲＡ  ＦＣＰＡ（ファイバーチャープパルス増幅）μＪｅｗｅｌ  Ｄシリーズ  Ｄ−４００−ＮＣを挙げることができる。
【００３２】
一般に、レーザービーム２０３を眼の天然水晶体に送達するための光学系は、一連のショットをｘ、ｙ及びｚ次元において正確な、且つ所定のパターンで天然水晶体に提供する能力がなければならない。光学系はまた、天然水晶体に達するレーザーエネルギーにより光切断を引き起こすための所定のビームスポットサイズも提供しなくてはならない。従って光学系は、限定するわけではないが、ｘｙスキャナ、ｚ焦点調節装置、及び焦点調節光学系を含み得る。焦点調節光学系は、従来式の焦点調節光学系、及び／又はフラットフィールド光学系及び／又はテレセントリック光学系であってもよく、各々は対応するコンピュータ制御焦点調節を有することにより、ｘ、ｙ、ｚ次元における較正を実現する。例えば、ｘｙスキャナは、位置検出器のフィードバックを伴う一対の閉ループ検流計であってもよい。かかるｘｙスキャナの例としては、ケンブリッジ・テクノロジー社のモデル６４５０、ＳＣＡＮＬＡＢ  ハリーＳＣＡＮ（ｈｕｒｒｙＳＣＡＮ）及びＡＧＲＥＳライノー・スキャナ（Ｒｈｉｎｏ  Ｓｃａｎｎｅｒ）があるだろう。かかるｚ焦点調節装置の例としては、フィジク・インターナショナル・ペーゾ（Ｐｈｓｙｉｋ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｉｚｏ）フォーカスユニット・モデルＥＳｅｅ  Ｚ焦点制御及びＳＣＡＮＬＡＢバリオＳＣＡＮ（ｖａｒｒｉｏＳＣＡＮ）があるだろう。
【００３３】
概して、レーザービーム２０４を送達するための制御システムは、任意のコンピュータ、制御器、及び／又はｘｙｚ走査パラメータ及びレーザー発光を選択及び制御可能なソフトウェアとハードウェアの組み合わせであってもよい。これらの構成要素は典型的には、ｘｙスキャナ、ｚ焦点調節装置及び／又はレーザーと連動する回路基板と、少なくとも部分的に連動し得る。制御システムはまた、必ずしもそうとは限らないものの、本システムの他の構成要素を制御し、並びにデータを管理し、データを取得し、及び計算を実行する能力をさらに有してもよい。従って、制御システムは、レーザーを１つ又は複数のレーザーショットパターンを通じて誘導するプログラムを含んでもよい。
【００３４】
概して、水晶体のレーザー２０６に対する位置を決定する手段は、レーザー及び水晶体の一部分に関する相対距離を決定可能でなければならず、この距離は患者インタフェース２０７により一定に保たれる。従って、この構成要素は、３つの次元全ての走査座標に対する水晶体の位置を決定する能力を提供するだろう。これはいくつかの方法及び機器により可能となり得る。例えば，水晶体のｘｙセントレーションは、同時照準付き（ｃｏ−ｂｏｒｅｓｉｇｈｅｄ）カメラシステム及びディスプレイを通じて水晶体を観察することによるか、又は直視型光学系を使用した後、患者の眼を既知の中心に手動で配置することにより可能となり得る。次にｚ位置が、光学三角測量又はレーザー及びｃｃｄシステムを利用する距離計測装置、例えばマイクロ−イプシロン（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｐｓｉｌｏｎ）オプトＮＣＤＴ１４０１レーザーセンサ及び／又はアキュラックス・レーザー・レンジャー（Ａｃｕｌｕｘ  Ｌａｓｅｒ  Ｒａｎｇｅｒ）ＬＲ２−２２などによって決定され得る。三次元観測及び計測機器の使用もまた、水晶体のｘ、ｙ及びｚ位置を決定するために用いられ得る。例えば、ビジョン・エンジニアリングのホーク（Ｈａｗｋ）３軸非接触計測システムを使用してこれらの決定が行われ得る。さらに、水晶体の位置を決定するために使用され得る機器の別の例は、三次元計測機器である。この機器は基準と天然水晶体とを観察することができるカメラを含んでいてもよく、天然水晶体を照明する光源を備えていてもよい。かかる光源は、構造化された光源、例えば形状に基づく三次元情報を生成するよう設計されたスリット照明であり得る。
【００３５】
本システムのさらなる構成要素はレーザー患者インタフェース２０７である。このインタフェースが提供すべきは、天然水晶体とレーザーとの間のｘ、ｙ、ｚ位置を、ｘｙｚ位置を決定する計測ステップ及びレーザーを水晶体にあるショットパターンで送達する送達ステップを含む手術中において、固定状態に保つことである。インタフェース装置は光学的に透明なアプラーネータ（圧平器具）を含み得る。このインタフェースの一例は吸引リング型アプラーネータであり、これが眼の外表面に固定された後、レーザー光学ハウジングに配置されることで、レーザー、眼及び天然水晶体の間の距離が固定される。三次元観測及び計測機器用の基準標識もまた、このアプラーネータに付されてもよい。レーザー患者インタフェースのさらなる例は下部リングを有する装置であり、下部リングは吸引力を有してインタフェースを眼に対し固定する。インタフェースはさらに平底を有し、これが眼を押圧して眼の形状を平坦にする。この平底は、レーザービームを透過させるとともに、好ましくは、必須ではないものの、可視光スペクトルの範囲内の眼の光学像もまた透過させる物質で構成される。上部リングはレーザー光学系のハウジングと係合するための構造及び／又はレーザーからレーザービームの経路に沿って既知の距離にあるとともにレーザーに対し固定されるある構造を有する。平底はさらに基準を有し、これは３つの基準標識からなる。本例においては３つの標識が基準をなすために提供されるが、基準は単一の標識又は数個の標識からなってもよい。かかる装置のさらなる例が一般的に、特許文献４乃至６に開示され、これらの開示は参照によって本明細書により援用される。アプラーネータの代替例として、インタフェースは角膜の形状をした透明要素であってもよく、これにより角膜はインタフェースと直接接触をなすか、又は間に介在流体を含む。
【００３６】
例としてレーザービームを送達するための特定の光学系２０３及び水晶体の位置を決定するための手段２０６を利用する例示的組み合わせが、部分的に図２Ａに示される。図２Ａは図２のシステム構成のより詳細な概略図である。従って、図２Ａの例は、レーザー２０２、レーザービームを送達するためのレーザー光学系２０３を提供し、この光学系は、ビーム拡大器２２０、ｚフォーカス機構２２１、ビームコンバイナ２２２、ｘｙスキャナ２２３、及び焦点調節光学系２２４を含んでなる。図２Ａにおいてはさらに、リレー光学系２３０、ズーム及びフォーカス付きカメラ光学系２３１、及びｃｃｄカメラ２３２が提供され、これらの構成要素は三次元観測及び計測機器の一部を形成する。さらに、これらの構成要素２３０、２３１及び２３２は、光源２３３、基準標識２１２及びスキャナ２２３と併せて、水晶体２０６の位置を決定するための手段として機能する。
【００３７】
図２Ａのこの組み合わせは、ｘｙスキャナ２２３を利用して、単一のｃｃｄカメラ２３２のみで水晶体の立体像を作成する。眼２１３の光学像２１１及び特に眼２１３の天然水晶体１０３の光学像は経路２１１に沿って伝達される。この経路２１１は、レーザービーム２１０と同じ、天然水晶体１０３からレーザー患者インタフェース２０７、焦点調節光学系２２４、ｘｙスキャナ２２３及びビームコンバイナ２２２を通る経路をたどる。図２Ａのこの組み合わせはさらに、基準標識２１２付きレーザー患者インタフェース２０７と、例えば均一照明、スリット照明、又は三次元精度を亢進するよう設計された他の構造化された光源であり得る光源２３３とを含んでなる。光源はある部分では、水晶体の三次元位置を決定するうえで、患者の眼の天然水晶体の照明を提供する。こうして、立体画像及び／又はカメラからの情報のいずれかが制御器及び／又はコンピュータ（図２Ａには図示せず）に送られ、さらに処理されるとともに水晶体の三次元位置の決定に使用される。立体画像は、スキャナを操作して公称の左位置まで進めて停止させ、次に電子的にカメラ及び制御器を起動して左像をキャプチャ及び保存し、次に同様にスキャナ／カメラ／制御器を操作して右像をキャプチャ及び保存することにより生成され得る。この手順が周期的に繰り返されてもよい。これらの左像及び右像が制御器により処理され、水晶体の位置及び形状が生成され得る。左像及び右像は立体ビデオモニタを使用して表示できる。カメラ画像又は立体画像の使用によりまた、患者の水晶体における縫合の形状及び方向性も計測でき、これを使用して縫合線に基づくショットパターンのパラメータを決定するとともに、縫合に基づくショットパターンを患者の水晶体の縫合の形状及び方向性と整列させることができる。図２Ａに示される組み合わせは三次元情報を提供し、これを使用して水晶体の形状を、その前表面及び後表面を含め決定できる。この情報を使用することで水晶体の構造を、縫合を含め視覚化することもまたできる。そのうえ、図２Ａの組み合わせから得られる水晶体についての情報を使用してさらには、水晶体の形状及び／又は構造に対するレーザーショットパターン及びレーザーショット配置を決定できる。
【００３８】
図２及び図２Ａはブロック概略図であり、従ってそこに示される構成要素の相対位置及び間隔は例示である。従って、これらの構成要素の互いに対する相対配置は変動し得るとともに、その機能及び構成要素の全て又は一部が結合されてもよい。
【００３９】
図４Ａ〜Ｅは、水晶体の胎生期核小体４１５に所見される構造に関連して、３本に分岐した、又はＹ型の縫合の幾何学的配列を示す。従って、これらの図は、図１Ａの層１２２を包含する層１３０として示される構造のより詳細な図を提供する。図４Ａ〜Ｅにおいて、水晶体の内層の図は、水晶体の後側の図４Ａから前側の図４Ｅまで段階的に回転している。従って、水晶体のこの層は３本の後縫合線４０１、４０２、及び４０３を有する。この層はまた、３本の前縫合線４１２、４１３及び４１４も有する。前縫合線は後縫合線より長く、これらの線は前後（ＡＰ）軸４１１に沿って見たとき互い違いに配置されている。核小体の層を形成する水晶体線維が線４０４により示されるが、これらは例示的な線に過ぎず、水晶体の実際の天然層においては何倍も多くの線維が存在し得るものと理解される。核小体のこの層の構造及び幾何学的配列の説明を補助するため、図４Ａ〜Ｅにおいては代表的線維４０５、４０６、４０７、４０８、４０９及び４１０が強調され、それぞれ網掛けされている。このように、水晶体核小体の図の後面から前面への回転に伴う、これらの代表的線維の位置、それらの互いの関係、及びそれらの縫合に対する関係が示される。
【００４０】
前側の縫合線の長さは、縫合線が所見される層又は被膜の赤道半径の約７５％である。後側の縫合線の長さは、対応する前縫合の長さの約８５％、すなわち、当該被膜の赤道半径の６４％である。
【００４１】
用語−本質的に従う（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｆｏｌｌｏｗｓ）−は、本明細書で使用されるとき、水晶体の外表面の形状と胎生期核小体４１５との関係を説明するものである。胎生期核小体は両凸形状である。水晶体の曲率は前側と後側とで異なり、前面がより平坦である。これらの曲率は、皮質及び外層の曲率及び水晶体の全体的な形状にほぼ従う。従って、水晶体は、端と端を合わせて配置され本質的に同心状又は入れ子式の被膜を形成する長い三日月形の線維細胞からなる層化構造と見ることができる。
【００４２】
以下の段落にさらに詳細に、且つ以下の例として提供されるとおり、本発明は、水晶体の層、線維及び縫合線のこうした、及びさらに取り上げられる形状、構造及び配置を利用して、水晶体の調節幅を増加させるためのレーザーショットパターンを提供する。この理論に制約されることはないが、本明細書では、調節幅の喪失を生じさせるのは、水晶体及び水晶体線維の物質特性とは異なり、水晶体及び水晶体線維の構造、配置及び形状であると考えられる。従って、これらのパターンは、こうした構造、配置及び／又は形状を改変してそれに対し作用することで調節幅を増加させるよう設計される。
【００４３】
図５Ａ〜Ｃは、水晶体の核小体５１５の乳幼児期層に所見される構造に関連して、６本に分岐した、又は星型の縫合の形状を示す。従って、これらの図は、図１Ａの層１２４として示される構造のより詳細な図を提供する。図５Ａ〜Ｃにおいて、水晶体の層の図は、後側の図５Ａから側面図の図５Ｂへ、前側の図５Ｃまで回転している。従って、核小体のこの層は６本の後縫合線５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、及び５０６を有する。核小体のこの層はまた、６本の前縫合線５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、及び５１４も有する。前縫合線は後縫合線より長く、これらの線はＡＰ軸５０８に沿って見たとき互い違いに配置されている。核小体の層を形成する水晶体線維が線５０７により示されるが、これらは例示的な線に過ぎず、水晶体の実際の天然層には何倍も多くの線維が存在するものと理解される。
【００４４】
水晶体の外表面の形状は本質的に、両凸形状である乳幼児期核小体５１５に従う。従って、水晶体のこの層の曲率は前側と後側とで異なり、前面がより平坦である。これらの曲率は、皮質及び外層の曲率及び水晶体の全体的な形状にほぼ従う。これらの曲率はまた、胎生期核小体４１５の曲率にもほぼ従う。従って、水晶体は、端と端を合わせて配置され本質的に同心状又は入れ子式の被膜を形成する長い三日月形の線維細胞からなる層化構造と見ることができ、乳幼児期核小体５１５はその中に入れ子式に胎生期核小体４１５を有する。青年期を通じて発達し続けると、６〜９本の縫合を含むさらなる線維層が成長する。
【００４５】
図６Ａ〜Ｃは、水晶体の核小体６１１の青年期層に所見される構造に関連して、９本に分岐した、又は星型の縫合の形状を示す。従って、これらの図は、図１Ａの層１２６として示される構造のより詳細な図を提供する。図６Ａ〜Ｃにおいて、水晶体の層の図は後側の図６Ａから側面図の図６Ｂへ、前側の図６Ｃまで回転している。従って、核小体のこの層は９本の後縫合線６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８及び６０９を有する。核小体のこの層はまた、９本の前縫合線６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６１９及び６２０も有する。前縫合線は後縫合線より長く、これらの線はＡＰ軸６１０に沿って見たとき互い違いに配置されている。核小体の層を形成する水晶体線維が線６２１により示されるが、これらは例示的な線に過ぎず、水晶体の実際の天然層には何倍も多くの線維が存在するものと理解される。
【００４６】
角膜の外表面は、両凸形状である青年期核小体６１１に従う。従って、この層の曲率は前側と後側とで異なり、前面がより平坦である。これらの曲率は、皮質及び外層の曲率及び水晶体の全体的な形状にほぼ従う。これらの曲率はまた、青年期核小体６１１内に入れ子式になっている胎生期核小体４１５及び乳幼児期核小体５１５の曲率にもほぼ従う。従って、水晶体は、端と端を合わせて配置され本質的に同心状又は入れ子式の被膜を形成する長い三日月形の線維細胞からなる層化構造と見ることができる。成人期を通じて発達し続けると、９〜１２本の縫合を含むさらなる線維層が成長する。
【００４７】
図７Ａ〜Ｃは、水晶体の核小体７１３の成人期層に所見される構造に関連して、１２本に分岐した、又は星型の縫合の形状を示す。従って、これらの図は、図１Ａに図示される成人期層１２８のより詳細な図を提供する。図７Ａ〜Ｃにおいて、水晶体の層の図は、後側の図７Ａから側面図の図７Ｂへ、前側の図７Ｃまで回転している。従って、核小体の成人期層は１２本の後縫合線７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７０８、７０９、７１０、７１１、及び７１２を有する。核小体のこの層はまた、１２本の前縫合線７１４〜７２５も有する。前縫合線は後縫合線より長く、これらの線はＡＰ軸７２６に沿って見たとき互い違いに配置されている。核小体の層を形成する水晶体線維が線７２８により示されるが、これらは例示的な線に過ぎず、水晶体の実際の天然層には何倍も多くの線維が存在するものと理解される。
【００４８】
成人期核小体７１３は水晶体の外表面に従う両凸形状である。従って、この層の曲率は前側と後側とで異なり、前面がより平坦である。これらの曲率は、皮質及び外層の曲率及び水晶体の形状に従う。これらの曲率はまた、本質的に成人期核小体６１１と同心状であるとともに成人期核小体６１１内に入れ子式になっている青年期核小体６１１、乳幼児期核小体５１５及び胎生期核小体４１５及び胚期核小体の曲率にもほぼ従う。従って、水晶体は、端と端を合わせて配置され本質的に同心状又は入れ子式の被膜を形成する長い三日月形の線維細胞からなる層化構造と見ることができる。
【００４９】
１５本の縫合を有する後続の成人期層もまた、４０歳以降の一部の人に存在し得る。この後続の成人期層の全体的な構造は直近の成人期層７１３と同様であり得るうえ、後続の成人期層がより多くの縫合を有する形状を有するであろうとともに、直近の成人期層７１３を包含するであろうことが認識される。そのため、後続の成人期層は核小体の最外層であり得るとともに、ひいては核小体の中心から離れた層であり、且つ最も年齢の若い層であろう。
【００５０】
一般に、本発明は、水晶体縫合の形状及び／又は水晶体の曲率及び／又は核小体内の様々な層；及び／又は核小体内の様々な層の曲率；及び／又は核小体内の様々な層の縫合の形状を利用するか、又は少なくとも部分的にそれに基づくパターンでのレーザービームの送達を提供する。本発明の一部として、前面アブレーションの曲率を前嚢の特定の曲率に合致させる一方、後面アブレーションは異なる曲率を有し、ひいては水晶体の後面曲率に合致させるという構想が提供される。前面及び後面曲率は、カスザック（Ｋｕｓｚａｋ）高齢水晶体モデル、バード（Ｂｕｒｄ）の数値モデリング（非特許文献１）、又は特定の水晶体計測値、例えば水晶体のレーザーに対する位置を決定するための手段から得ることのできる計測値に基づくことができる。従って、概して、これらのレーザー送達パターンは、全体的及び／又は部分的に、数学的モデル化と、水晶体の形状、水晶体の層の形状、縫合パターン、及び縫合の位置及び／又は縫合の形状に関する実際の観測データとに基づく。
【００５１】
さらに、より詳細に記載されるとおり、水晶体の天然縫合線又は水晶体の層の天然配置がレーザーショットパターンにより水晶体において正確に複製される必要はない。実際に、これらの天然構造のレーザーショットパターンによる正確な複製は、本発明の範囲内ではあるものの必須ではなく、好ましくは調節幅の増加を実現するうえで必要ではない。むしろ本発明は、ある部分では、概して天然水晶体の形状、構造及び配置及び／又はその一部分を模倣し、並びに本明細書に記載されるレーザーショットパターンの使用を通じてこのような天然に存在するパラメータを構築し、修正し、及び再設定しようとするものである。
【００５２】
従って、水晶体における一連の本質的に同心状、すなわち入れ子式の被膜を切除するレーザービーム送達パターンが用いられ得る。好ましくは被膜は、本質的に水晶体の前面及び後面の曲率に従い得る。従って、水晶体に図４、５、６及び７の核小体層と類似した一連の切除創を作成する。こうした切除創は、これらの層と同じ形状、すなわち形状及び中心からの距離に従ってもよく、又は当該形状の一部のみに従ってもよい。こうした被膜の一例が図８に示され、この図は、水晶体１０３、第１の被膜切除創（ｓｈｅｌｌ  ｃｕｔ）８０１、第１の被膜８０２、第２の被膜切除創８０３、第２の被膜８０４及び第３の被膜切除創８０５を提供する。成人期核小体１２８及び皮質１１３もまた提供される。従って、被膜という用語は水晶体物質を指し、及び被膜切除創という用語はレーザービーム送達パターン、従って当該パターンに従うレーザービームショットの水晶体における配置を指す。おおむね、被膜切除創及びひいては被膜が利用されてもよい。さらに、切除創は、切除創が実質的に完全な被膜を作成する、すなわち被膜及び被膜切除創が水晶体物質の容積を完全に包含するようなものであってもよい。切除創はまた、完全ではない被膜が形成されるようなものであってもよい。従って、部分的な被膜切除創の使用による部分被膜の作成が用いられてもよい。かかる部分切除創は例えば、被膜の一部分のみ、例えば、前四半分、前半分、後四半分、積層された環状輪、互い違いに配置された環状輪、及び／又はこれらの組み合わせであってもよい。かかる部分被膜及び被膜切除創は、水晶体、嚢、皮質、核小体、及び／又は核小体の層を含む水晶体の層の輪郭にほぼ従う三次元形の任意の部分であってもよく、三次元形としては、用語がその最も広義で使用されるときの楕円体、回転楕円体及びこれらの組み合わせが挙げられる。さらに、完全及び部分被膜及び被膜切除創の使用が単一の水晶体において用いられてもよい。従って、この後者の要点の例示として、第１及び第２の切除創８０１及び８０３は環状切除創であり、一方で第３の切除創は完全切除創である。
【００５３】
部分被膜のさらなる使用は、被膜の形状を縫合線の形状及び／又は配置に従わせることである。従って、部分的なパイの形状の被膜切除創の使用により、部分的なパイの形状の被膜が作成される。これらの切除創は、水晶体の様々な層における縫合線間に設けられてもよい。これらの部分被膜は、水晶体の輪郭に従う、すなわち湾曲した形状であってもよく、又はより平坦であって、より平面的な形状を有するか、又は平坦であってもよい。これらのパイ形状被膜及び被膜切除創のさらなる使用は、これらの切除創を縫合様の形で、しかし水晶体の天然縫合配置には従わず作成することであってもよい。従って、切除の縫合様パターンの切除創が水晶体に施され、これは天然水晶体縫合線の全体的な形状に従うが、水晶体における縫合線の正確な位置には従わない。パイ形状切除創に加え、他の形状の切除創、例示としては一連の楕円形、矩形平面又は正方形などが用いられ得る。
【００５４】
部分被膜及び／又は平面状部分被膜のさらなる使用は、互い違いに重なる部分被膜切除創を使用することにより、一連の互い違いに重なる部分被膜を作成することである。このようにして、水晶体物質の本質的に完全且つ連続的な層が分断されることにより、一方の上に他方が摺動し得る水晶体の平面様の部分が作成され、ひいては調節幅が増加する。これらの部分被膜は、ＡＰ軸に沿って見たとき互いに真上に位置し得るか、又は僅かに互い違いに、完全に互い違いに配置され得るか、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００５５】
被膜及び部分被膜の使用に加え、水晶体には線もまた切除できる。これらの線は、様々な天然縫合線の形状及び／又は形状及び位置に従うことができる。従って、レーザーショットパターンは、図４、５、６、及び７に示されるとおりの水晶体の様々な天然層の１つ又は複数の天然縫合線の１本又は複数の形状上、並びに１５本の縫合線の層上にショットを当てるよう提供されるか、又は水晶体における連続層の他のパターンのいずれかに従ってもよい。これらのショットパターンは天然縫合線の全体的な形状、すなわち一連の星型形状に従うことができ、各星の足の数は、その配置が水晶体の中心から離れるに従い増加する。こうした星型形状ショットパターンは、水晶体の層の天然縫合パターンの正確な形状に従ってもよく、又は天然水晶体に所見されるとおり、又は天然水晶体のモデル化により決定されるとおり等距離で、縫合の正確な形状及び配置に従うこともできる。こうした星型パターンの利用の全てにおいて、切除される星型は１つであっても複数であってもよい。星の足の線の長さは天然縫合線と比べ、より長くても、より短くても、又は同じ長さであってもよい。さらに、この長さが縫合線の天然の長さより短い場合、切除創は、星型形状の中心、すなわち線が互いに集合する点寄りに、又は縫合線の端部、すなわち縫合線上で集合点から最遠の点寄りに設けられてもよい。さらには、切除創が縫合線の端部寄りの場合、切除創は縫合線を越えて伸張してもよく、又は縫合線と同じ終端であってもよい。さらに、部分的な星型形状の切除創、例えば「Ｖ」形状、又は間に垂直若しくは水平又は所定の角度を有する切除創が使用され得る。上記で考察されるこれらの線状切除創は概して、本明細書においては、レーザーでの作成による縫合線と称される。さらに、レーザーでの作成による縫合線は一つにまとめられることで実質的に被膜又は部分被膜を形成してもよい。
【００５６】
現在、縫合線の端部近傍での切除創の使用が調節幅の増加に最大の効果を有するであろうことが理論化されているが、これは前極及び後極（ＡＰ軸が水晶体と交差する点）の近傍の線維の端部が、線維面を結束するギャップ結合の数がより多い線維の赤道近傍の部分より自在に動くと考えられるためである。現在、調節幅の大きい若い水晶体において最も自在であるのは、線維長の終端のおよそ１５％であることが仮定されている。さらには、表面粗さの増加と上方の線維層の成長による緻密化とが併せて原因となり、線維層は加齢に伴い結束するようになる傾向を有することが理論化されている。従って、図３に図示されるとおり、ショットパターン３０１は水晶体の層３０２の前部に対し提供される。このショットパターン３０１は、線３０４により表される線維の線維長の終端のおよそ１５％の輪郭に従う輪郭３０３を有する。従って、被膜切除創は花の形状に似ている。加えて、花型形状の被膜における花弁の数は、当該成長層の縫合線３０５の数と一致しなければならない。従って、この部分被膜切除創及び／又は切除創は、層の結束をほどくとともに水晶体をより若い、増加した調節幅に戻す効果を有するであろうことが理論化される。同様に、部分被膜を使用して、この全体的な領域、すなわち縫合線の端部又はその近傍における全体的な領域における環状の部分被膜又は平面状の部分被膜が、同じ理由から用いられてもよい。この理論は、さらなる教示の提供を目的として、且つ当該技術分野の進展のために提唱される。しかしながら、この理論は本発明の実施に必要ではなく、本明細書における本発明及び特許請求の範囲がこの理論によって制約又は限定されたり、又はこの理論に限定されたりすることはない。
【００５７】
星型形状パターンを含む、レーザーでの作成による縫合線の使用はまた、被膜、部分被膜及び平面状部分被膜と併せても用いられ得る。特定のレーザーショットパターン、又は一連のショットパターンと共に、これらの形状の各々の要素が用いられる。これらのパターンは、図４〜７に示される形状並びに本明細書で考察される１５本の縫合線の形状に基づき得る。パターンは、当該形状に正確に、全体的に又は部分的に従い得るか、及び／又は当該形状に、全体的に又は部分的に従い、同時に水晶体における当該形状の位置に従い得る。天然水晶体においては最大１５本の縫合線が知られているが、１５本より多いレーザーでの作成による縫合線が用いられてもよい。さらに、本明細書に提供されるとおり、水晶体は３〜１５本の範囲の一連の縫合線を伴う複数の層を有し、従って本発明は図４〜７の縫合の特許に限定されず、むしろ３〜１５本のうち、その分数を含む任意の数の縫合線を網羅する。
【００５８】
水晶体物質を除去するためのショットパターンの送達がさらに提供される。水晶体を小さい立方体に切除するショットパターンが提供され、ひいてはこの立方体が水晶体嚢から除去され得る。立方体のサイズは、一辺の長さが約１００μｍ〜約４ｍｍの範囲であってもよく、約５００μｍ〜２ｍｍが好ましいサイズである。加えて、本発明は立方体構造に限定されず、全体的なサイズが類似した他の容積形状が用いられてもよい。さらなる実施形態において、レーザーを使用して水晶体嚢の水晶体前表面に小さい開口である嚢切開を作成することで、部分立方体も除去される。従って、この手順を使用して白内障を処置してもよい。またこの手順を使用して、白内障といえる程度までには進行していない混濁した水晶体を除去してもよい。さらにこの手順を使用して、透明だが、遠近調節能を喪失した天然水晶体を除去してもよい。上記のシナリオの全てにおいて、水晶体物質が除去されると、次に水晶体嚢は好適な代替物、例えばＩＯＬ、調節可能ＩＯＬ、又は合成水晶体充填物質などを入れるものと理解される。さらに、嚢切開のサイズ及び形状は変動するとともに精密に調整され、好ましくは水晶体を再充填する適用には２ｍｍ以下の直径、及びＩＯＬには約５ｍｍとされる。嚢切開を提供するための手順のさらなる実施態様は、部分的に環状の切除創のみを設け、ひいては水晶体に付着する嚢の一部分を残してヒンジ付きフラップ様の構造を作成するものである。従って、この手順を使用して白内障を処置してもよい。
【００５９】
さらに、水晶体の定量除去を行うことで、眼における屈折異常、例えば近視、遠視及び乱視が矯正され得ることが提供される。従って、レーザーショットパターンは、選択された容積及び／又は形状の水晶体物質が光切断により水晶体から除去されるものである。この除去は、水晶体形状を作り替え、ひいては屈折異常を低減及び／又は矯正する作用を有する。水晶体組織の定量除去は、調節幅を増加させるために提供される様々なショットパターンと併せて行われ得る。このようにして、老眼と屈折異常との双方が同一のショットパターン及び／又は一連のショットパターンにより処置され得る。水晶体組織の定量除去は、ＬＡＳＩＫなどの従来の角膜レーザー視力矯正を受けたか、及び／又はレーザー角膜手術を受けるには角膜が薄過ぎるか、又は弱過ぎる患者について、異常の矯正能を高めるうえでさらなる活用が見出される。
【００６０】
本明細書に提供される全てのレーザーショットパターンにおいて、レーザーショットパターンは水晶体の形状にほぼ従うとともに、パターンにおける個々のショットの隣接するショットに対する配置は互いに十分に近いことが好ましく、それによりパターンが完成したとき水晶体物質の十分に連続した層及び／又は線及び／又は容積が除去され、結果として、調節幅及び／又は屈折異常及び／又は水晶体物質の嚢からの除去に影響を及ぼす構造的変化がもたらされる。より狭い、又はより広いショット間隔が本明細書では企図されるとともに、必要に応じて重なりを含むことで所望の結果が得られる。ショット間隔の検討には、とりわけ、気泡消散、容積除去効率、順序効率、スキャナ性能、及び切離効率が含まれる。例えば例示として、光切断を生じさせるうえで十分なエネルギーを伴う５μｍのサイズのスポットついて、２０μｍ以上の間隔では結果として個々の気泡が生じるが、これらの気泡の合体及び消散は、同じエネルギーでより近接したショット間隔において気泡の合体が生じる場合ほど速くはない。ショット間隔が互いに近接するに従い、容積効率は増加する。ショット間隔が互いに近接するに従い、泡の合体もまた増加する。さらに、ショット間隔が近接し過ぎるようになるため容積効率が劇的に低下する点が現れる。例えば例示として、４５０フェムト秒のパルス幅及び２マイクロジュールのエネルギー及び約５μｍのスポットサイズで間隔が１０μｍのとき、結果として透明な眼組織の切離がもたらされる。本明細書で使用されるとき、切離という用語は組織を実質的に分離させることを意味する。さらに、前述のショット間隔の検討は程度の大小と相関を有するとともに、当業者は本開示の教示に基づきこれらの条件をいかに評価して本明細書の目的を達成するかについて知っているであろう。最後に、パターンにおける個々のショットの隣接するショットに対する配置は概して、可能な限り近接するよう企図されるが、これは典型的には、とりわけ前のショットの気泡膨張を挙げることができるであろう、光切断の物理的事象のサイズ及び時間枠により制限される。本明細書で使用されるとき、光切断の物理的事象の時間枠は、周囲の光切断、例えば血漿形成及び膨張、衝撃波伝播、並びに気泡膨張及び収縮を起こす作用を参照する。従って、これらの作用の一部、その成分、又はその全てより速いタイミングであるような連続パルスのタイミングが、定量除去及び／又は切離効率を増加させ得る。従って、本発明者らは５０ＭＨｚ〜５ＧＨｚのパルス繰り返し周波数を提案し、これはパラメータとしてキャビティ長さが３メートル〜３ｃｍのモードロックレーザーを伴うレーザーにより達成され得るであろう。かかる高ＰＲＦレーザーは、一箇所に重なることで１パルス当たりのエネルギーが低くても光切断を実現可能な多重パルスをより容易に生成できる。
【００６１】
第１の、第２の、第３の等の用語は、本明細書で使用されるとき相対的な用語であり、それらが使用される文脈上で見なければならない。これらの用語は、特にそのように指定されない限り、タイミングには関係しない。従って、第１の切除創が第２の切除創の後に作製されてもよい。一般に、レーザーショットは概してレーザーパターンにおける後面の点から前面の点へと照射することにより、前のレーザーショットの結果生じる気泡の作用を回避及び／又は最小化することが好ましい。しかしながら、本明細書に提供されるレーザーショットパターンは様々であるため、厳密に後面から前面へのショット順序に従う必要はない。さらに、白内障の場合には、レーザーが白内障の向こう側まで実質的に貫通することはできないため、前面から後面に照射することが都合がよいであろう。
【００６２】
さらなる詳述がなくとも、当業者は先述の説明を使用して、本発明を最大限に利用できるものと考えられる。従って、以下の特定の実施形態は本発明の例として提供されるものであり、単に例示として解釈されるべきであって、何であろうと決して本発明の範囲又は本明細書における開示を限定するものとして解釈されてはならない。
【００６３】
以下の例は、計測された水晶体データと、非特許文献１に記載されるモデルであるバード（Ｂｕｒｄ）モデリングとを使用することにより得られる水晶体データに基づく。バードモデルは、前面及び／又は後面の形状について以下のアルゴリズムを規定する：
Ｚ＝ａＲ５＋ｂＲ４＋ｃＲ３＋ｄＲ２＋ｆ
【００６４】
このアルゴリズムの係数が表ＩＩに記載される。
【表１】
2009523550.tif 000003
【００６５】
加えて、変数Ｚ及びＲが図９により定義される。
【００６６】
従って、図１０、１１及び１２はバードモデルに基づき、３つの年齢、１８歳、２９歳及び４５歳について、それぞれ外表面１００１、１１０１、１２０１を有する水晶体の断面図を提供するとともに、サイズの成長を、加齢に伴う形状の変化と共に示す。これらの図面、並びに図１３、２３及び２４の軸の単位は、ミリメートル（ｍｍ）である。
【００６７】
水晶体の外表面の形状にほぼ従うとともにその近傍に配置される入れ子式被膜を作成するための第１の切除創と、水晶体の内部に向かうパターンを作成するための第２の切除創との組み合わせが提供され、第１の切除創及び第２の切除創の双方とも水晶体の光軸の近傍の物質は切除しない。水晶体の中心部分が回避されたこの切除創の組み合わせは、調節幅の増加、並びに水晶体の屈折力の増加の双方を提供する。第１の切除創は、１つの被膜から多数の入れ子式被膜までの範囲に及び得る。第１の切除創は部分的又は完全な被膜の形態か、又は双方の組み合わせであってもよい。部分被膜の場合、被膜は環状であり得る。第２の切除創は、被膜、立方体、又は物質の特定の容積を被覆するための水平及び垂直な切除創の組み合わせを含む他のパターンであり得る。これらのパターンにより切除されない領域のサイズは、半径約０．１ｍｍ〜半径約２ｍｍ、具体的には約０．２５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、及びより具体的には以下の実施例に記載されるとおりの範囲であり得る。上記及び実施例で取り上げられる筒形状の領域に加え、この領域について他の形状が利用されてもよく、その幅は約０．５ｍｍ〜約４ｍｍ、具体的には約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ、及びより具体的には約１ｍｍ、約２ｍｍ及び約３ｍｍであろう。さらには、この半径又は幅は、第１の切除創における被膜の違い、及び第２の切除創の部位の違いによって変わり得る。この切除創の組み合わせを記載するうえでの用語「第１の」及び「第２の」の使用は、単にこれらの切除創を特定するためであることが意味される。これらの用語は一方の切除創が他方の前又は後に作製されるという意味を含むことを意図しておらず、及びそうした意味を含まない。実際に、これらの切除を行うあらゆる順序が企図される。加えて、被膜切除創がレーザーショットパターンにより形成され、ひいてはレーザーショットパターンに相当することは容易に理解される。ショットパターンのかかる組み合わせの具体例が、以下の実施例１〜６に例示として提供されるが、かかる組み合わせの範囲を限定することは意味しない。
【００６８】
実施例１は、入れ子式の水晶体形状被膜切除創の立方体形状切除創と組み合わせた作製を提供する。この例についてのレーザーショットパターンが、図１３に示される。この図には、水晶体の外表面１３０１が示される。さらに、一連の入れ子式の、又は本質的に同心状の被膜及び被膜切除創が提供され、これらは本質的に水晶体の形状に従う。従って、環状の被膜切除創１３０２、１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、１３１２、１３１４、１３１６、及び１３１８が提供される。被膜切除創１３０２及び１３０４は水晶体の前表面のより近くに配置されるとともにそれに従い、一方で被膜切除創１３１６及び１３１８は水晶体の後表面のより近くに配置されるとともにそれに従う。被膜切除創１３０６、１３０８、１３１０、１３１２及び１３１４は、水晶体の前面から後面に至る全体の曲率に従う。被膜切除創は、被膜１３０３、１３０５、１３０７、１３０９、１３１１、１３１３、１３１５、及び１３１７を形成する。これらの被膜及び被膜切除創は環状構造を形成するが、図１３には断面で示されている。そのため、図の左側の被膜又は切除創は、図の右側に示される被膜又は切除創と一致するとともに、その一部である。これらの被膜又は部分被膜は、結束層を分離することで入れ子式線維層の強度を低下させることにより水晶体の柔軟性を増加させるように設計され、ここから、構造強度が低減されるとともに所与の負荷又は力に対する撓みが増加するであろうことが理論化される。
【００６９】
さらに、水平１３２１及び垂直１３２２な切除創の立方体パターンの第２の一連の切除創１３２０が提供される。被膜切除創１３１４は立方体切除創１３２１及び１３２２の境界となってそれらと繋がっている。かかる被膜切除創はあってもよいが、存在することが必須ではない。さらに、図１３に提供されるとおり、これらの第２の切除創（立方体切除創１３２０）及び第１の切除創（被膜切除創１３０２、１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、１３１２、１３１４、１３１６、及び１３１８）は双方とも水晶体の光軸から約０．５ｍｍだけ離して除去され、ひいては半径が約０．５ｍｍ（直径が約１ｍｍ）の筒体の非切除水晶体物質１３５０が形成される。従ってこの図には、レーザーにより改変されない水晶体の中心部分を取り囲む一連の環状切除創を提供する複数の切除創及び立方体パターンが示される。
【００７０】
実施例２は、入れ子式の水晶体形状被膜切除創の立方体形状切除創と組み合わせた作製を提供する。この例についてのレーザーショットパターンが、図１４に示される。この図には、水晶体の外表面１４０１が示される。さらに、一連の入れ子式又は本質的に同心状の被膜及び被膜切除創が提供され、これらは本質的に水晶体の形状に従う。従って、環状の被膜切除創１４０２、１４０４、１４０６、１４０８、１４１０、１４１２、１４１４、１４１６、及び１４１８が提供される。被膜切除創１４０２及び１４０４は水晶体の前表面のより近くに配置されるとともにそれに従い、一方で被膜切除創１４１６及び１４１８は水晶体の後表面のより近くに配置されるとともにそれに従う。被膜切除創１４０６、１４０８、１４１０、１４１２及び１４１４は水晶体の前面から後面に至る全体の曲率に従う。被膜切除創は、被膜１４０３、１４０５、１４０７、１４０９、１４１１、１４１３、１４１５、及び１４１７を形成する。これらの被膜及び被膜切除創は環状構造を形成するが、図１４には断面で示されている。そのため、図の左側の被膜又は切除創は、図の右側に示される被膜又は切除創と一致するとともに、その一部である。これらの被膜又は部分被膜は、結束層を分離することで入れ子式線維層の強度を低下させることにより水晶体の柔軟性を増加させるように設計され、ここから、構造強度が低減されるとともに所与の負荷又は力に対する撓みが増加するであろうことが理論化される。
【００７１】
さらに、水平１４２１及び垂直１４２２な切除創の立方体パターンの第２の一連の切除創１４２０が提供される。被膜切除創１４１４は立方体切除創１４２１及び１４２２の境界となってそれらと繋がっている。かかる被膜切除創はあってもよいが、存在することが必須ではない。さらには、図１４に提供されるとおり、これらの第２の切除創（立方体切除創１４２０）及び第１の切除創（被膜切除創１４０２、１４０４、１４０６、１４０８、１４１０、１４１２、１４１４、１４１６、及び１４１８）は双方とも水晶体の光軸から約１ｍｍだけ離して除去され、ひいては半径が約１ｍｍ（直径が約２ｍｍ）の筒体の非切除水晶体物質１４５０が形成される。従ってこの図には、レーザーにより改変されない水晶体の中心部分を取り囲む一連の環状切除創を提供する複数の切除創及び立方体パターンが示される。
【００７２】
実施例３は、入れ子式の水晶体形状被膜切除創の立方体形状切除創と組み合わせた作製を提供する。この例についてのレーザーショットパターンが、図１５に示される。この図には、水晶体の外表面１５０１が示される。さらに、一連の入れ子式又は本質的に同心状の被膜及び被膜切除創が提供され、これらは本質的に水晶体の形状に従う。従って、環状の被膜切除創１５０２、１５０４、１５０６、１５０８、１５１０、１５１２、１５１４、１５１６、及び１５１８が提供される。被膜切除創１５０２及び１５０４は水晶体の前表面のより近くに配置されるとともにそれに従い、一方で被膜切除創１５１６及び１５１８は水晶体の後表面のより近くに配置されるとともにそれに従う。被膜切除創１５０６、１５０８、１５１０、１５１２及び１５１４は、水晶体の前面から後面に至る全体の曲率に従う。被膜切除創は、被膜１５０３、１５０５、１５０７、１５０９、１５１１、１５１３、１５１５、及び１５１７を形成する。これらの被膜及び被膜切除創は環状構造を形成するが、図１５には断面で示される。そのため、図の左側の被膜又は切除創は、図の右側に示される被膜又は切除創と一致するとともに、その一部である。これらの被膜又は部分被膜は、結束層を分離することで入れ子式線維層の強度を低下させることにより水晶体の柔軟性を増加させるように設計され、ここから、構造強度が低減されるとともに所与の負荷又は力に対する撓みが増加するであろうことが理論化される。
【００７３】
さらに、水平１５２１及び垂直１５２２な切除創の立方体パターンの第２の一連の切除創１５２０が提供される。被膜切除創１５１４は立方体切除創１５２１及び１５２２の境界となってそれらと繋がっている。かかる被膜切除創はあってもよいが、存在することが必須ではない。さらに、図１５に提供されるとおり、これらの第２の切除創（立方体切除創１５２０）及び第１の切除創（被膜切除創１５０２、１５０４、１５０６、１５０８、１５１０、１５１２、１５１４、１５１６、及び１５１８）は双方とも水晶体の光軸から約１．５ｍｍだけ離して除去され、ひいては半径が約１．５ｍｍ（直径が約３ｍｍ）の筒体の非切除水晶体物質１５５０が形成される。従ってこの図には、レーザーにより改変されない水晶体の中心部分を取り囲む一連の環状切除創を提供する複数の切除創及び立方体パターンが示される。
【００７４】
実施例４は、入れ子式の水晶体形状被膜切除創の立方体形状切除創と組み合わせた作製を提供する。この例についてのレーザーショットパターンが、図１６に示される。この図には、水晶体の外表面１６０１が示される。さらに、一連の入れ子式又は本質的に同心状の被膜及び被膜切除創が提供され、これらは本質的に水晶体の形状に従う。従って、環状の被膜切除創１６０２、１６０４、１６０６、１６０８、１６１０、１６１２、１６１４、１６１６、及び１６１８が提供される。被膜切除創１６０２及び１６０４は水晶体の前表面のより近くに配置されるとともにそれに従い、一方で被膜切除創１６１６及び１６１８は水晶体の後表面のより近くに配置されるとともにそれに従う。被膜切除創１６０６、１６０８、１６１０、１６１２及び１６１４は、水晶体の前面から後面に至る全体の曲率に従う。被膜切除創は、被膜１６０３、１６０５、１６０７、１６０９、１６１１、１６１３、１６１５、１６１７及び１６１９を形成する。これらの被膜及び被膜切除創は環状構造を形成するが、図１６には断面で示される。そのため、図の左側の被膜又は切除創は、図の右側に示される被膜又は切除創と一致するとともに、その一部である。これらの被膜又は部分被膜は、結束層を分離することで入れ子式線維層の強度を低下させることにより水晶体の柔軟性を増加させるように設計され、ここから、構造強度が低減されるとともに所与の負荷又は力に対する撓みが増加するであろうことが理論化される。
【００７５】
さらに、被膜１６２３、１６２５、１６２７、１６２９及び１６３１を形成する入れ子式又は本質的に同心状の被膜切除創１６２２、１６２４、１６２６、１６２８、１６３０及び１６３２の被膜パターンの第２の一連の切除創１６２０が提供される。さらに、図１６に提供されるとおり、これらの第２の切除創１６２０及び第１の切除創（被膜切除創１６０２、１６０４、１６０６、１６０８、１６１０、１６１２、１６１４、１６１６、及び１６１８）は双方とも、水晶体の光軸から離して除去される。この例においては、切除創１６２０については約０．２５ｍｍから、及び切除創１６０２（以下同上）については約０．７５ｍｍから約２ｍｍまで距離を変えることにより、筒様領域の非切除水晶体物質１６５０を形成する方法が提供される。この非切除水晶体物質の領域は、約０．２５ｍｍの本質的に一定の半径（直径が約０．５ｍｍ）の部分１６５２（内側切除創１６３２は弓形であることに留意）と、半径が切除創１６１６の約０．７５ｍｍ（直径が約１．５ｍｍ）から切除創１６１４の約２ｍｍ（直径が約４ｍｍ）まで変わる、変化する半径の部分１６５１とを有する。変化する半径１６５１の領域において、半径／切除創の変化はこの例では非線形的であることが見てとれ、切除創１６０２の半径は約０．７５ｍｍ、切除創１６０４の半径は約１ｍｍ、切除創１６０６の半径は約１．２５ｍｍ、切除創１６０８の半径は約１．４ｍｍ、切除創１６１０の半径は約１．６ｍｍ、切除創１６１２の半径は約１．７ｍｍ、及び切除創１６１４の半径は約１．８ｍｍである。従ってこの図には、レーザーにより改変されない水晶体の中心部分を取り囲む一連の環状切除創を提供する複数の切除創が提供される。
【００７６】
実施例５は、入れ子式の水晶体形状被膜切除創の立方体形状切除創と組み合わせた作製を提供する。この例についてのレーザーショットパターンが、図１７に示される。この図には水晶体の外表面１７０１が示される。さらに、一連の入れ子式又は本質的に同心状の被膜及び被膜切除創が提供され、これらは本質的に水晶体の形状に従う。従って、環状の被膜切除創１７０２、１７０４、１７０６、１７０８、１７１０、１７１２、及び１７１４が提供され、これらは水晶体の前面形状に従う。さらに、一連の入れ子式又は本質的に同心状の被膜切除創、まとめて１７１６が提供され、これらは水晶体の後表面に従い、水晶体の後表面及び前表面の形状の違いを除けば、本質的に切除創１７０２（以下同上）の鏡像である。被膜切除創１７０２（以下同上）又は１７１６のいずれも、水晶体の前面から後面に至る全体の曲率には従わない。被膜切除創は、被膜１７０３、１７０５、１７０７、１７０９、１７１１、１７１３、１７１５、及び１７１７、まとめて１７１７を形成する。これらの被膜及び被膜切除創は環状構造を形成するが、図１７には断面で示される。そのため、図の左側の被膜又は切除創は、図の右側に示される被膜又は切除創と一致するとともに、その一部である。これらの被膜又は部分被膜は、結束層を分離することで入れ子式線維層の強度を低下させることにより水晶体の柔軟性を増加させるように設計され、ここから、構造強度が低減されるとともに所与の負荷又は力に対する撓みが増加するであろうことが理論化される。
【００７７】
さらに、被膜１７２３、１７２５、１７２７、１７２９、１７３１及び１７３３を形成する入れ子式又は本質的に同心状の被膜切除創１７２２、１７２４、１７２６、１７２８、１７３０、１７３２及び１７３４の被膜パターンの第２の一連の切除創１７２０が提供される。さらに、図１７に提供されるとおり、これらの第２の切除創１７２０及び第１の切除創（被膜切除創１７０２、１７０４、１７０６、１７０８、１７１０、１７１２、１７１４及び１７１６）は双方とも、水晶体の光軸から離して除去される。筒様領域の非切除水晶体物質１７５０が提供される。この非切除水晶体物質の領域は、約０．２５ｍｍの本質的に一定の半径（直径が約０．５ｍｍ）の部分１７５２（内側切除創１７３４は弓形であることに留意）と、変化する半径の部分１７５１とを有する。従ってこの図には、レーザーにより改変されない水晶体の中心部分を取り囲む一連の環状切除創を提供する複数の切除創が示される。
【００７８】
実施例６は、入れ子式の水晶体形状被膜切除創の立方体形状切除創と組み合わせた作製を提供する。この例についてのレーザーショットパターンが、図１８に示される。この図には、水晶体の外表面１８０１が示される。さらに、第１の一連の入れ子式又は本質的に同心状の被膜及び被膜切除創が提供され、これらは本質的に水晶体の形状に従う。従って、環状の被膜切除創である、まとめて１８０２及び１８０４が提供される。切除創１８０２は水晶体の前面形状に従う。切除創１８０４は水晶体の後表面に従う。これらの被膜切除創１８０２、１８０４のいずれも、水晶体の前面から後面に至る全体の曲率には従わない。これらの被膜切除創が被膜（図示されるが、符号は付されない）を形成する。これらの被膜及び被膜切除創は環状構造を形成するが、図１８には断面で示される。そのため、図の左側の被膜又は切除創は、図の右側に示される被膜又は切除創と一致するとともに、その一部である。これらの被膜又は部分被膜は、結束層を分離することで入れ子式線維層の強度を低下させることにより水晶体の柔軟性を増加させるように設計され、ここから、構造強度が低減されるとともに所与の負荷又は力に対する撓みが増加するであろうことが理論化される。
【００７９】
さらに、被膜（図示されるが、符号は付されない）を形成する入れ子式又は本質的に同心状の被膜切除創のあるパターンの第２の一連の切除創、まとめて１８２０が提供される。さらに、図１８に提供されるとおり、これらの第２の切除創１８２０及び第１の切除創１８０２、１８０４は双方とも、水晶体の光軸から離して除去される。筒様領域の非切除水晶体物質１７５０が提供される。この非切除水晶体物質の領域は、本質的に一定の半径の部分１７５２（最内側の切除創は弓形であることに留意）と、変動又は変化する半径の部分１８５１、１８５３とを有する。この例において、半径の変化は後側１８５１と前側１８５３との間で異なる。さらに、これらの切除創の外半径１８０２、１８０４は変動し、この例においては前側の切除創と後側の切除創とで異なる。従ってこの図には、レーザーにより改変されない水晶体の中心部分を取り囲む一連の環状切除創を提供する複数の切除創が示される。
【００８０】
第１及び第２の被膜切除創の様々な組み合わせが用いられ得る。従って、実施例１〜６のいずれかの第１及び第２のパターンが、これらの実施例の他の第１及び第２のパターンのいずれかと共に使用されてもよい。同様に、これらのパターンのいずれかがまた、他のパターン、及び参照により本明細書に援用されるパターンを含む本明細書に提供されるパターンの教示と併せて使用されてもよい。さらに、非切除領域についての変動又は変化する半径に関してこれらの実施例の教示を利用するとき、切除創ごとの当該半径の変化は一定、非一定、線形又は非線形であってもよい。さらに、内半径（眼の光軸に最も近い）又は外半径の一方又は双方についての切除創ごとのかかる半径の変化は前側から後側まで同じであり得るし、又は変化は前側から後側の切除創にかけて異なり得る。
【００８１】
この理論により制約はされないが、所与の負荷又は小帯力に対する水晶体の撓みが増加すると、水晶体構造の柔軟性、ひいてはその同じ小帯力に対する調節幅が増加することが理論化される。さらに、これらの環状被膜を、筒状切除創及び影響を受けない水晶体の中心部分、例えば１３５０、１４５０、１５５０、１６５０、１７５０、及び１８５０と併せて提供することにより、水晶体の屈折力の増加を提供するような方法で水晶体の形状が改変されるであろうことが理論化される。従って、これらの第１及び第２の切除創の組み合わせは、調節幅の向上及び水晶体の屈折力の増加の双方を提供する。
【００８２】
レーザーショットパターンのさらなる適用は、水晶体に混濁領域を作成することであり、この混濁は水晶体に制限開口を提供するよう機能し、この制限開口は暗順応瞳孔の直径より小さい。視覚系における制限開口の使用により、被写界深度、焦点深度及び像質が向上する。従って、かかる制限開口を水晶体内に作成することで、これらの利益が提供されるであろうとともに、例えば印刷物を見たり読んだりする能力を補助し得ると考えられる。さらに、かかる制限開口の作成は、水晶体内での他の切除創及び構造の作成と組み合わされ得ると考えられ、この切除創及び構造は、例えば本明細書及び参照により本明細書に援用される係属中の明細書に教示されるとおり、屈折力の増加及び調節幅の向上を目的とする。従って、制限開口と他の構造とのこの組み合わせは、視力及び特に近見視力を向上させるうえで付加的な効果を有するであろうと考えられる。
【００８３】
かかる制限開口は、混濁した水晶体物質の環状部を作成することにより提供され得る。混濁物質のこの環状部の内径は約１〜約４ｍｍであり得るとともに、外径は約４〜約７ｍｍであり得る。環状部の混濁度は必ずしも１００％遮断とは限らないが、陰性の視覚症状を低減するのに十分な遮断性を有しなければならない。従って、遮光量で、すなわち１００％から透過率を引いて計測したとき環状部内で例えば、約９０％、約８０％、約２０％〜約１００％、及びより具体的には約５０％〜約１００％の混濁が提供される。この混濁した環状部は、水晶体の光軸を本質的に中心として、又は天然瞳孔を本質的に中心として配置される。加えて、制限開口は水晶体の前表面と後表面との間の任意の点に位置し得る。かかる混濁した環状部を水晶体に作成するためのレーザーパラメータは、水晶体物質が混濁度を保持するうえで、最小光切断閾値を満たすために要求されるものと比較して十分に過剰なエネルギー又はエネルギー密度を有するように選択されるであろう。さらに、例として、混濁した水晶体開口を作成するための、熱エネルギーを含む過剰エネルギーの他の供給源が、より大きいパルス幅のレーザーを、限定はされないが、連続波動作にまで至るものを含めて選択することにより得られてもよい。
【００８４】
実施例７〜９は、調節幅の向上及び屈折力の増加を目的とした、制限開口、被膜及び他の構造の組み合わせを提供する。従って、図１９に示される実施例７は、水晶体前表面１９０１の近傍に位置する直径が約２ｍｍ（半径が約１ｍｍ）の制限開口１９０２、並びに他の構造１９０３を提供する。制限開口１９０２は、外径が約７ｍｍの混濁した環状部１９０４により提供される。
【００８５】
図２０に示される実施例８は、水晶体表面２００１を中心として（すなわち、水晶体の前表面と後表面との間に）位置する直径が約２ｍｍの制限開口２００２、並びに他の構造２００３を提供する。制限開口２００２は、外径が約４．５ｍｍの混濁した環状部２００４により提供される。
【００８６】
図２１に示される実施例９は、水晶体後表面２１０１の近傍に位置する直径が１．５ｍｍの制限開口２１０２、並びに他の構造２１０３を提供する。制限開口２１０２は、外径が約６ｍｍの混濁した環状部２１０４により提供される。
【００８７】
さらには、制限開口は他の構造との組み合わせで示されるが、これらはまた、それらの構造の存在なしにも使用され得ることは理解されるべきである。さらに、これらの例における制限開口の内径は他の構造より小さいものとして示されるが、他の構造の一部又は全部の内径が、これらの他の構造が混濁していないとき、制限開口の内径より小さい可能性があることは理解されるべきである。さらに、環状部の混濁は時間が経つにつれ減退し得る。従って、上記の利益を維持するため、水晶体の再処置が定期的に必要とされ得る。
【００８８】
さらに、実質的に垂直なショットパターンの使用が提供され、これは本質的に眼の光軸と平行な切除創を有するショットパターンである。従って、図２３に示される実施例１０は、環状の切除領域２３０３を提供するパターンで構成された垂直な切除創、例えば２３０２を有するショットパターンを備えた水晶体の外表面２３０１を提供する。これらの図は断面で示され、従って右側のパターンが左側のパターンと一致する。さらに、そのため垂直な切除創の密度は図の左側と右側とで同じである。
【００８９】
図２４に示される実施例１１は、垂直な切除創の使用のさらなる例を提供する。この例では、環状の切除領域２４０３を提供するパターンで構成された垂直な切除創、例えば２４０２を有するショットパターンを備えた水晶体の外表面２４０１が提供される。これらの図は断面で示され、従って右側のパターンが左側のパターンと一致する。さらに、そのため垂直な切除創の密度は図の左側と右側とで同じである。図示されるとおり、実施例１１における垂直な切除創の密度は、実施例１０におけるショットの密度より実質的に大きい。
【００９０】
垂直な切除創は環状領域内で互いに別個に離間され、ひいては一連の並行な分離された垂直な切除創が作成されてもよく、これらの切除創は一連の同心状の垂直な筒体を作成するのに十分なほど互いに近接して配置され得る。
【００９１】
環状の切除領域の内径は、実施例１０及び１１に図示されるような垂直な切除創が使用されるとき、約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍであるとともに、かかる垂直な切除創の外径は約２又は３ｍｍ〜約７又は８ｍｍである。
【００９２】
垂直なショットパターン又は主に垂直なショットパターンの使用は、低速のレーザーシステムにおいてさらなる利点を有する。特に、垂直なショットパターンの使用は、Ｆ値が１．５（Ｆ／１．５）より暗い、及び特にＦ／２より暗いレーザーシステムにおいてさらなる利点を有する。加えて、かかる垂直なショットパターンでは、ショットを互いにより近接させて、すなわちより高密に動かす能力を得ることができる。従って、間隔はスポットサイズの３倍より小さくあり得る。従って、完全に切離された水平な水晶体部分が、スポットサイズの３倍より小さいショット密度の小ささ、例えば１０μｍのスポットに対し約１０〜２０μｍ間隔を使用することにより作製されている。
【００９３】
建設的（増加的）干渉及び相殺的（減殺的）干渉を伴う光波のコヒーレント重畳が起こるとき、コヒーレント光学効果が生じる。虹色のグレアがコヒーレント光学効果の例である。かかる効果は、光学系内に高度に規則的且つ空間的に周期的な光学的特徴が存在するとき生じ得る。従って、本明細書及び参照により本明細書に援用される出願書に記載される水晶体組織の様々な切除の結果としてこれらの効果が眼内で起こることのないようにするため、ランダム又は不規則なショット間隔がショットパターン全体にわたり部分的又は完全に組み込まれることが提供される。従って、例えば、及び例示として、規則的な形状のショットの多数の連続層がショット間隔より小さい数だけ補われ得るとともに、この数は４より大きい整数倍の間隔ではない。さらに、かかる多重層は全くランダムで、特定可能なパターンがないようにされ得る。かかるランダム性又は不規則性は、光波の重畳を防止するとともに、ひいては、建設的干渉及び相殺的干渉が生じるのを防止するうえで十分なものでなければならない。
【００９４】
実施例及び本明細書に提供される教示において、切除創の間隔及び数は例示として提供され、限定はされない。従って、立方体のサイズは示される０．２５ｍｍとは異なり得るとともに、約１０μｍ〜約２．５ｍｍであり得ることが理解される。同様に、被膜切除創の間隔及び数は、実施例１〜６に対応する図に示されるものとは異なり得る。わずか１つのこのような被膜切除創から約１００もの被膜切除創までが使用されてもよく、それらの間隔は一定か、又は異なるかのいずれかである。さらに、被膜切除創と立方体切除創又は第２の被膜切除創との間の距離は、これらの図に示されるものとは異なり得る。より近接した間隔の切除創、並びにより多数の切除創については、より小さい焦点調節レーザー用スポットサイズが好ましい。例えば、１．５のＦ値（すなわち、焦点距離のビーム径に対する比）の光学系は３μｍ程のスポットサイズを生成し得るとともに、レイリー領域は波長１μｍにおいて±１０μｍであり、これを利用してより多くの被膜切除創、例えば約１００層の被膜切除創を作成できる。かかるスポットサイズはまた、例えば約１０μｍに至るまでの、より小さいサイズの立方体にも利用できる。より小さいサイズのスポットはまた、これらの例により提供される切除創の他の組み合わせに使用されてもよい。さらなる例示として、Ｆ値が４の光学系を使用して１０〜２０層の被膜を作成できる。
【００９５】
本明細書に開示及び教示されるショットパターン、並びに参照により本明細書に援用されるショットパターンについて、ショットパターンの最外側の寸法は水晶体の生体組織を回避することが有利であり得る。
【００９６】
眼の水晶体には、水晶体の線維伸張域に位置する細胞小器官に富む区域がある。この領域において線維細胞は、細胞核小体を含め細胞小器官が全て揃っている。例えば、およそ５０歳の水晶体において、細胞小器官に富む領域は赤道から約２５０μｍにわたり、漸減して極においては約１００〜１５０μｍ（前極で約１００μｍ及び後極で約１５０μｍ）であろう。
【００９７】
水晶体の外表面から内側に移動すると、細胞小器官が少なくなる領域があり、これは細胞小器官分解領域と称される。この領域は細胞小器官に富む区域の内部とある程度重なる。この区域において、細胞小器官は分解又は除去される。線維が、核小体を含む細胞小器官を活発に除去する。例えば、およそ５０歳の水晶体において、分解領域は細胞小器官に富む区域から赤道より約３００μｍまでにわたり、漸減して極においては約１２５〜２００μｍ（前極で約１２５μｍ及び後極で約２００μｍ）であろう。
【００９８】
水晶体の外表面から内側に移動すると、本質的に細胞小器官のない領域があり、これは無細胞小器官区域と称される。この領域は分解領域の内側に位置するであろうとともに、分解領域といくらか重なるであろう。無細胞小器官領域における線維は脱核小体されているであろうから、水晶体のこの領域における物質は脱核小体されていると見なされ得るであろう。
【００９９】
レーザーショットパターンは、細胞小器官に富む区域にショットが当てられないか、又はショットが最小限で本質的に当てられないようなものであってもよい。さらに、ショットパターンは、細胞小器官分解区域にショットが当てられないか、又はショットが最小限で本質的に当てられないようにされてもよい。従って、レーザーが水晶体の生体組織に誘導されるのを回避する一方法として、例として、ショットパターンが水晶体の全外表面から約０．４ｍｍ以上離れて差し込まれなければならない。従って、例として、そのように誘導されたレーザーパルスは脱核小体されている水晶体物質上にあるであろう。さらなる例として、ショットパターンは赤道上表面から約０．３ｍｍ差し込まれて漸減し、前極の表面では約０．１２５ｍｍ差し込まれ、及び後極においては表面から約０．２ｍｍ差し込まれる領域に制限されなければならない。
【０１００】
レーザー及びレーザーショットパターンの最適な効果を得るうえでのさらなるパラメータは、レーザーを使用して、非常に高速の多重パルス、実際にはパルスの急速バーストを本質的にパターンのスポット上に提供することにより得ることができる。この実施態様は、より低エネルギーのパルスの使用によるレイリー領域の低減と同時に、レーザー誘起光学破壊（ＬＩＯＢ）とも称されている光切断を達成する可能性の増加という２つの利点を提供する。以前には、より低エネルギーのパルスによりレイリー領域効果を低減する能力は、結果としてＬＩＯＢの達成可能性を低下させたと考えられる。
【０１０１】
例えば、ルメラ・ラピッド・レーザー（Ｌｕｍｅｒａ  Ｒａｐｉｄ  Ｌａｓｅｒ）発振器／増幅器などのレーザーは、５０ｋＨｚ速度で１パルスが２０μＪか、又は５０ＭＨｚレーザー発振器であるためバーストの各パルスが２０ナノ秒間隔とされる２〜２０パルスの連続若しくはバーストのいずれかを提供できる。従ってバーストは、バーストの全エネルギーが約２０μＪであるように送達され得る。例えば、４パルスのバーストは１パルス当たり約５μＪを有するであろうとともに、各バーストが生じる速度は５０ｋＨｚであろう。
【０１０２】
図２２を参照すると、単一のより高エネルギーのレーザーパルスとより低エネルギーのレーザーパルスのバーストとの経時的な比較を示す図が提供される。これにより、エネルギーが２０μＪの単一レーザーパルス２２７１（例示のみを目的として破線で示される）及びエネルギーが２０μＪの別の単一レーザーパルス２２７２（例示のみを目的として破線で示される）が提供される。矢印２２９２により示されるパルス２２７１とパルス２２７２との間の時間はｔ２である。従って、２２７１及び２２７２は単一の２０μＪパルスの使用を表す。例えばｔ２が２０μ秒（マイクロ秒）に等しい場合、これらのパルス速度は５０ｋＨｚとなる。
【０１０３】
さらに図２２を参照すると、バースト２２００、２２１０及び２２２０がさらに示される。これらのバーストは、各々４つのレーザーパルスからなるものとして示される。４つのパルスの使用は単に例示目的に過ぎず、利用され得るパルス量を意味するものではないとともに、パルス量を限定するものではない。従ってバースト２２００は、パルス２２０１、２２０２、２２０３、及び２２０４からなり、バースト２２１０はパルス２２１１、２２１２、２２１３及び２２１４からなり、及びバースト２２２０はパルス２２２１、２２２２、２２２３及び２２２４からなる。バースト２２００、２２１０及び２２２０における各パルスは５μＪである。矢印２２９１により示される時間は、バースト、例えば２２００における個々の各パルス間、例えば２２０１と２２０２との間の時間であり、本明細書ではｔ１と称される。矢印２２９３により示される、連続バーストにおける第１のパルス間、例えば２２０１と２２１１との間の時間は、ｔ３である。
【０１０４】
例として、及び例示する目的上、約３０ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの走査速度として、ｔ３は約５μ秒〜約３３μ秒、及びｔ１は約５ナノ秒〜約２０ナノ秒が利用され得る。
【０１０５】
所与の光スポットサイズについて、光切断閾値を上回るために必要とされるエネルギー量は、５μＪであろう。２０μＪの単一パルスをあるショットパターンでスポットに提供するのではなく、バーストの各パルスが約２０ナノ秒間隔とされる４、５μＪパルスのバーストが利用され得る。かかるバーストを使用することにより、光切断閾値に達する可能性が増加すると同時に、ｚ方向に、又はビーム経路に沿って組織への作用を拡げるレイリー領域効果が最小限に抑えられる。このように、かかるバーストを使用することで、レーザー誘起光学破壊（ＬＩＯＢ）とも称されている光切断に達する可能性が増加する。
【０１０６】
従って、ＬＩＯＢ閾値、すなわち光切断が生じる閾値周辺の領域におけるエネルギー密度を使用して、レイリー領域効果を最小限に抑えることが望ましい。しかしながら、ＬＩＯＢ閾値近辺では、伝送、吸収における小さく且つ時にランダムな変動、レーザーエネルギー変動、又は例えば光学収差に起因する光スポットサイズ変動により、照射野全体にわたり望ましくない、且つランダムにＬＩＯＢが阻止される。例えば光学収差に起因する光スポットサイズ変動は、特に低Ｆ値システムにおいて見られる。
【０１０７】
さらに、任意の所与の照射野において完全な処置を有することが望ましい。従って、例えば、本明細書に提供されるショットパターンにおいて、照射野はパターンの全てのｘ、ｙ及びｚ座標であり得る。さらに、特定の適用及び特に水平切除創については、ＬＩＯＢ近辺のレーザーエネルギー密度を有することが望ましい。かかるエネルギー密度はレイリー領域効果を最小限に抑え、ひいてはｚ方向に除去される物質を最小限に抑える。しかしながら、かかるエネルギー密度を使用し、ひいてはレイリー領域効果を最小限に抑えるという利益を得ることにより、上記の前段落において考察されるとおりの、ＬＩＯＢの望ましくない、且つランダムな妨害が生じ得る。従って、レイリー領域効果を最小限に抑え、且つＬＩＯＢの妨害を回避するために、時間的に近接した間隔のパルスのバーストの使用が提供され、バースト内の各パルスは、ＬＩＯＢ閾値近辺である。かかるバーストの使用により、同じエネルギー密度の単一パルスの使用と比較して、ＬＩＯＢ閾値に達する可能性が増加する。
【０１０８】
様々な他のショットパターンが参照により本明細書に援用される明細書にさらに詳細に開示され、屈折形状により画定される範囲の水平な部分平面の切除創などの構成が挙げられる。水平平面の代替例として、垂直な部分平面又は屈折形状により画定される範囲の他の方向性を有する切除創が用いられ得ることが理解されるべきである。白内障を処置及び除去するための、及び／又は透明な水晶体を抽出するための方法及びショットパターンが用いられてもよい。従って、水晶体物質を構造的に修正し、容易に除去できるようにする一方で、水晶体超音波乳化吸引術において今日使用される高周波超音波エネルギーを不要として治療の安全性を潜在的に高めるための方法が提供される。概して、特定の形状パターンでの光切断（ｐｈｏｔｏｄｉｓｓｒｕｐｔｉｏｎ）の使用は、１〜２ｍｍサイズの吸引針で吸引して取り除くのに十分な小ささの微小な立方体様構造に水晶体物質を切り分けるために利用される。
【０１０９】
さらに、４５歳のバード（Ｂｕｒｄ）モデル水晶体の構造形状に従う水晶体物質から０．５ｍｍサイズの立方体を作成するためのショットパターンもまた、利用され得る。従って、格子様切除創を作成するショットパターンが提供され、この切除創の端部は本質的に水晶体の形状に従う。このパターンにおけるレーザーショットの順序は、本明細書に開示されるパターンのほとんどの場合と同様に、後面から前面に向かって行うことにより、気泡を通じた照射により引き起こされる変動を低減してより予測可能性の高い結果を得てもよい。しかしながら白内障は前面から後面に照射することが望ましいこともあり、これは望ましくない２つの作用のうちより軽いほうを選ぶことを目的としている。従って、気泡の干渉と比較して光をはるかに激しく散乱するとともに、光切断（ｐｈｏｔｏｄｉｓｓｒｕｐｔｉｏｎ）をより早急に妨害する白内障組織を通じた照射よりむしろ、気泡を通じて照射するか、又は気泡を消散させることが有利であり得る。従って、最初に白内障の最前部を光切断（ｐｈｏｔｏｄｉｓｓｒｕｐｔ）し、次に後方に移動して、気泡を通じて残りの白内障組織を、下にある次の層の白内障組織まで照射することが提案される。レーザーを前面のｚ平面に照射し、次に後面に移動することに加え、さらには、我々が本明細書全体を通じてｚ軸と称する前面から後面へと本質的に掘り下げ、次にｘ／ｙに移動して再び掘り下げることが提供される。
【０１１０】
加えて、水晶体の勾配率修正に関するショットパターンが用いられ得る。従って、水晶体線維物質内に小さいボイドを作成し、次にそこを、面積重量又は容積重量による屈折率の低い房水液で充填し、特定の領域の正味屈折率を低下させるうえでの光切断（ｐｈｏｔｏｄｉｓｓｒｕｐｔｉｖｅ）レーザーの使用が提供される。従って、異なるボイド密度が入れ子式被膜容積内に配置される場合、それにより本質的に同心状の領域の平均屈折率は、若い水晶体と同じようにで減少するであろう。さらに、入れ子式容積内に異なるボイド密度を配置する勾配率修正が用いられ得る。従って、一連の入れ子式ショットパターンが提供され、各パターンは水晶体物質に漸増する異なるボイド密度を作り出す。例えば、最も高密度の処置領域において公称２５％の重量効率が得られたとして、当該容積を１．３８の屈折率の房水で充填し、及び残りの領域の７５％が屈折率１．４２の水晶体物質であった場合、図３１から分かるが、平均合成屈折率は０．２５×１．３８＋０．７５×１．４２又は１．４１となり、これは視覚機能にとって最も中心となる光学領域の、中心から半径２ｍｍまでの勾配を回復するものとなろう。従って、水晶体の中心から水晶体の周辺にかけて密度の増加する分布を有する局所的な処置が用いられ得る。
【０１１１】
縫合線に関連した切除を提供する被膜パターンもまた用いられ得る。従って、モデル化された縫合線又は計測された縫合線のいずれかに沿った切除創が使用され得る。計測された縫合線は、患者の水晶体の縫合をＣＣＤカメラで計測し、計測された縫合線位置に対し縫合切除創を整列させることにより提供される。従って、最も強い縫合線及び／又は最も広い空間分布を備える縫合線が、最も深部の層、及びことによると胎生期核小体で所見される初期のＹ縫合分岐線に属すると考えられる。さらに、水晶体の最下層でＹ縫合形状を切除し、次に層が周辺に移動するに従い切除創の数を増加させることが提供される。
【０１１２】
さらに、分割パターンが用いられ得る。かかるパターンとしては、立方体パターン、この立方体パターンの形状及びサイズの変形例、同心状の筒体、放射平面、水平平面及び垂直平面、部分被膜及び被膜、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。これらのパターンを記載するために使用されるとき、垂直は、光軸、すなわちＡＰ軸と本質的に平行であることを指す。これらの分割パターンは、特定の形状の容積の範囲内で、又はそれを含んでなるために用いられる。従って、これらの分割パターンは、正又は負の屈折矯正を提供する形状の容積において使用され得る。さらに、これらの形状パターンは、結果として形状上の構造弱化をもたらし、それにより形状変化が引き起こされるとともに結果として正又は負の屈折矯正を生じる形状の容積において使用され得る。加えて、形状上の構造弱化はまた、結果として調節幅の増加ももたらし得る。
【０１１３】
さらに、これらのパターンは、双方を併せて、すなわち垂直と水平とで、又は単独で、すなわち垂直又は水平のみで、水晶体の様々な部位において用いることができ、この部位は完全に別個の場合から、僅かに重なり合う、重なり合う場合まであり得る。加えて、これらのパターン及び／又は主に垂直及び主に水平なパターンの組み合わせの配置及び密度を選択的に構成することにより、水晶体における局所構造は可変の所定量だけ弱化でき、これは結果として選択的な柔軟性及び形状変化をもたらす。従って、かかる選択的配置及び密度の決定を通じ、形状上の構造弱化が達成され得る。
【０１１４】
これらの分割パターンは、主に垂直又は主に水平なパターンを使用して用いられ得る。主に垂直なパターンは、垂直な筒体及び垂直な平面を含むもので、光切断スポットの照射野深度はスポットの狭い幅に比べて比較的長いため、本質的に水平なパターンより完全な切断を提供する。主に水平なパターン、例えば水平平面及び水晶体の中心、すなわち極近傍の被膜切除創は、切断があまり完全でないため、それほど多くの構造弱化を提供しない可能性がある。さらに、主に水平なパターン、例えば水晶体の形状に対する被膜切除創は、水晶体の全体形状を維持する傾向を有するが、それでもいくらかの構造弱化を提供するため柔軟性は向上するであろう。
【０１１５】
特定のタイプの構造的パターンの使用を決定するにおいて、主に垂直なパターンをそこに提供することにより、初期形状の維持をそれほど考慮せずにより大きい構造弱化が用いられ得る。さらに、主に垂直及び主に水平なパターンの双方をそこに提供することにより、初期形状の維持をそれほど考慮せずにさらにより大きい構造弱化が用いられ得る。さらに、特定のタイプの構造的パターンの使用を決定するにおいて、主に垂直なパターンを水晶体の中心範囲に提供することにより、緻密化した胎生期核小体などの水晶体の中心範囲内で、初期形状の維持をそれほど考慮せずにより大きい構造弱化が用いられ得る。そのうえ、主に垂直及び主に水平なパターンを水晶体の中心範囲に提供することにより、緻密化した胎生期核小体などの水晶体の中心範囲内で、初期形状の維持をそれほど考慮せずにさらにより大きい構造弱化が用いられ得る。
【０１１６】
光学性能及び光学品質は、水晶体の表面形状及び質に依存する。従って、柔軟性を増加させることによる調節幅の増加と、所望の光学性能及び光学品質の水晶体形状の維持及び／又は獲得との平衡を保つため、これらのパターンの様々な組み合わせ、密度及び配置が用いられ得る。例示として、中心パターンと周辺パターンとの組み合わせを利用して、構造弱化を最大化するとともに水晶体形状を調整してもよい。従って、パターンは胎生期核小体及び胚期核小体などの水晶体の中心に配置するために選択でき、これにより結果として形状上の構造弱化が最大化されながらも、水晶体表面形状の変化に対する影響は最小限に抑えられ、この表面への影響は本質的にパターンの配置に基づくものである。この中心パターンと併せて、乳幼児期核小体、青年期核小体及び成人期核小体並びに皮質などの水晶体のより周辺領域が主に水平なパターンで処置されることにより、柔軟性が増加しながらも、水晶体の形状が維持されてもよい。さらに、これらの主に水平なパターンは、水晶体表面形状を所定の様式で変化させるように選択され得る。
【０１１７】
加えて、前述の調節幅を増加させるための方法、並びに他のかかる方法は、結果として屈折異常の増加をもたらす。従って、調節幅がジオプター範囲だけ増加することに伴い、屈折異常が水晶体に導入され得るが、以降これを誘発性屈折異常と称する。この誘発性屈折異常は予測及び／又は観測できる。この誘発性屈折異常は、調節幅を増加させるためのショットパターンの一部か、又は別個のショットパターンのいずれかとしての追加的なレーザーショットの所定の配置により、低減、防止、及び／又は最小化され得る。加えて、この誘発性屈折異常は、当業者に周知の屈折異常を矯正するための任意の技術により対処され得る。
【０１１８】
一般的に、調節幅を増加させるためのレーザー手術後における誘発性屈折異常の作用を矯正、防止及び／又は最小化するため、ショットは、屈折異常を矯正しながら同時に調節幅を増加させるショットパターンについて選択される。さらに、これらの選択されたショットは、屈折異常を変化させるための形状上の構造弱化を提供し得る。従って、誘発性屈折異常を矯正するためのこれらの選択されたショットは、パターンの形状に対する修正、ショットの配置に対する修正を含んでもよく、及びさらには同じ数のショット又はより多いか、若しくはより少ない数のショットを含んでもよい。選択ショットを決定するため、誘発性屈折異常がモデル化及び／又は事前検査及び観側に基づき予測され得る。
【０１１９】
それほど好ましいわけではないが、調節幅を増加させるためのレーザー手術が行われた後、眼の屈折の実際の変化が観測により決定され得る。この観測された屈折変化に基づき、観測された変化を矯正及び／又は最小化するための屈折矯正手術が選択される。この屈折矯正手術は、限定はされないが、本明細書に提供される屈折矯正レーザーショットパターンなどの、水晶体に対し提供されるレーザーショットパターンであってもよい。この屈折矯正手術はまた、角膜組織の修正により屈折異常を処置するための当業者に周知のレーザー技術、例えばＰＲＫ及びＬＡＳＩＫなどの、角膜を対象とするレーザー矯正手術であってもよい。これらの角膜手術において、誘発性屈折異常を矯正するためのレーザーは、調節幅手術に使用されるレーザーと異なってもよい。追加的な角膜の屈折矯正手術は当業者に周知であり、誘発性屈折異常に対処するために用いられてもよく、かかる手術としては、限定はされないが、放射状角膜切開術及び伝導式角膜形成術が挙げられる。さらに、観測された屈折の変化は、眼鏡及び／又はコンタクトレンズにより対処されてもよい。
【０１２０】
屈折矯正手術は調節幅を増加させるための手術の直後に行われてもよい。しかしながら、屈折矯正手術はまた、調節幅手術からより長い期間、例えば数日、数週間、数ヶ月、又はそれ以上を経た後に提供されてもよい。
【０１２１】
誘発性屈折異常の矯正は、以下の説明的及び例示的教示によりさらに理解され得る。水晶体柔軟性の処置前に、患者の調節域は０ジオプターの矯正遠見視力に及ぶであろう。水晶体柔軟性の処置後、患者の調節域は実質的に増加するであろうが、ここでその範囲は０〜−βジオプターへとマイナスに拡がるであろう。第２の水晶体屈折矯正処置は、水晶体にβジオプターの屈折力を加えることにより範囲をプラスにシフトさせるよう行われる。このようにして、患者の調節域は０〜βジオプターへとプラスに拡張される。
【０１２２】
任意の所与の患者集団において、柔軟力変化は−βではなく、分散σ２ｆｌｅｘの平均およそＸｆｌｅｘ（−βとなるよう設計するもの）に分布するであろう。同様に、屈折力変化もまたβではなく、分散σ２ｒｅｆの平均およそＸｒｅｆ（βとなるよう設計するもの）に分布するであろう。柔軟力及び屈折力の双方の変化の合計結果もまた、正規分布集団について合計標準偏差ｓｄｔｏｔａｌ＝ｓｑｒｔ（σ２ｆｌｅｘ＋σ２ｒｅｆ）の平均およそＸｆｌｅｘ＋Ｘｒｅｆ＝０に分布するであろう。
【０１２３】
柔軟力変化及び屈折力変化の合計は０であることが望ましいが、これらの力変化の正常範囲により結果として一部の患者は、０からではなく、ある正値からの調節域の拡張を経験することになる。このシフトは患者の公称遠見視力を回復するうえで追加的な屈折矯正を必要とし得るため、望ましくないであろう。これらの患者は、合計柔軟力及び屈折力変化が平均値の０より大きい患者集団である。この分布を０から離れてマイナスにシフトさせることにより、さらなる屈折矯正を必要とする患者の割合を低減できる。
【０１２４】
追加の屈折矯正の必要性を避けるため、屈折力切除創の強度がＸｒｅｆからＸｒｅｆ−α×ｓｄｔｏｔａｌに低減され、このとき正規分布集団について、０からではなく、ある正値からの調節域の拡張を経験する患者は、α＝１では１６％になり、α＝２では２．５％になり、及びα＝３では０．１５％になる。この手法により、調節域をβからβ−α×ｓｄｔｏｔａｌに低減することによる追加的な屈折矯正の必要性は最小限に抑えられる。
【０１２５】
全体的に又は部分的にこれらの実施例を遂行できるシステムについての構成要素及びそれらの互いの連繋は、上記に詳細に記載される。加えて、本明細書に開示される方法及びシステムの機能は単一の装置によっても、又はいくつかの装置が互いに連繋することによっても遂行され得る点に注意頂きたい。従って、これらの教示に基づき、これらの実施例、又はこれらの実施例の一部を遂行するためのシステムとしては、例示として、及び限定なしに、レーザー、レーザービームを送達するための光学系、スキャナ、カメラ、照明源、及び基準標識を有するアプラーネータを挙げることができる。これらの構成要素は、眼が照明源により照明されると、光が眼からアプラーネータを通じてスキャナへと進むように配置される。このシステムにおいて、照明源は眼に対し移動可能で、その提供する角度が変化することで眼は照明され得る。
【０１２６】
同様に、かかるシステムとしてはまた、例として、及び限定なしに、レーザー、眼の構成要素の位置及び形状を決定するためのシステム、カメラ、制御器（この用語は、プロセッサ、マイクロプロセッサ及び／又はかかるシステムを動作させるうえで必要な能力を有することが当業者に周知の他のかかる種類の計算装置を指すとともに、限定なしにそれらを含む）、照明源、及び眼インタフェース装置も挙げることができる。このシステムにおいて、スキャナは眼インタフェース装置と光学的に連繋されることで、眼が照明源により照明されると、光が眼から眼インタフェース装置を通じてスキャナへと進む。スキャナはさらに、カメラとも光学的に連繋されることで、スキャナは眼の双眼画像をカメラに提供する能力を有する。カメラは制御器と連繋されるとともに眼のデジタル画像を制御器に提供する能力を有し、及び制御器はさらに、カメラから提供されるデジタル画像に部分的に基づき、眼の構成要素の形状、位置及び方向性を決定する能力を有する。
【０１２７】
さらに、かかるシステムとしてはまた、例として、及び限定なしに、レーザーを眼に送達するためのシステムを挙げることができる。このシステムは、レーザー、スキャナ、カメラ、照明源、眼インタフェース装置、眼内の構成要素の形状及び位置を決定するための手段及びレーザービームのレーザーから眼の構成要素に関する正確な三次元座標への送達を誘導するための手段、決定手段による眼内の構成要素の形状及び位置の決定に少なくとも部分的に基づきビームを誘導する能力を有する、レーザービームの送達を誘導するための手段を有するであろう。前述の説明から、当業者は本発明の本質的な特徴を容易に確認することができるとともに、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明に様々な変更及び／又は修正を加えることで、本発明を様々な用途及び条件に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】ヒト眼の断面図である。
【図１Ａ】ヒト眼の断面図である。
【図２】本発明の教示に従う、レーザービームショットパターンを眼の水晶体に送達するためのあるタイプのシステムのブロック概略図である。
【図２Ａ】本発明の教示に従う、レーザービームショットパターンを眼の水晶体に送達するためのシステムの一部分を形成する例示的構成要素のブロック概略図である。
【図３】ＡＰ軸に垂直な水晶体の前表面の略図であり、線維の端部から線維長の終端のおよそ１５％に従う輪郭を有する花様形状のレーザーショットパターンを示す。
【図４Ａ】胎生期核小体（３本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の立面図を、後面から見た４Ａから前面から見た４Ｅまで回転させたものとして表す略図である。
【図４Ｂ】胎生期核小体（３本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の立面図を、後面から見た４Ａから前面から見た４Ｅまで回転させたものとして表す略図である。
【図４Ｃ】胎生期核小体（３本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の立面図を、後面から見た４Ａから前面から見た４Ｅまで回転させたものとして表す略図である。
【図４Ｄ】胎生期核小体（３本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の立面図を、後面から見た４Ａから前面から見た４Ｅまで回転させたものとして表す略図である。
【図４Ｅ】胎生期核小体（３本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の立面図を、後面から見た４Ａから前面から見た４Ｅまで回転させたものとして表す略図である。
【図５Ａ】乳幼児期核小体（６本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の後面立面図を表す略図である。
【図５Ｂ】乳幼児期核小体（６本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の側面立面図を表す略図である。
【図５Ｃ】乳幼児期核小体（６本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の前面立面図を表す略図である。
【図６Ａ】青年期核小体（９本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の後面立面図を表す略図である。
【図６Ｂ】青年期核小体（９本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の側面立面図を表す略図である。
【図６Ｃ】青年期核小体（９本の縫合分岐線の核小体）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の前面立面図を表す略図である。
【図７Ａ】成人期核小体（１２本の縫合分岐線）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の後面立面図を表す略図である。
【図７Ｂ】成人期核小体（１２本の縫合分岐線）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の側面立面図を表す略図である。
【図７Ｃ】成人期核小体（１２本の縫合分岐線）の構造に基づくレーザーショットパターンの開発に使用される形状の前面立面図を表す略図である。
【図８】成人水晶体の斜視切欠き図であり、本発明の教示に従う本質的に同心状の被膜の配置を表す。
【図８Ａ】成人水晶体の斜視切欠き図であり、本発明の教示に従う本質的に同心状の被膜の配置を表す。
【図９】バード（Ｂｕｒｄ）により開発されたモデルに関する水晶体の断面図である。
【図１０】バード（Ｂｕｒｄ）により開発されたモデルに基づく水晶体の断面図である。
【図１１】バード（Ｂｕｒｄ）により開発されたモデルに基づく水晶体の断面図である。
【図１２】バード（Ｂｕｒｄ）により開発されたモデルに基づく水晶体の断面図である。
【図１３】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１４】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１５】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１６】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１７】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１８】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１９】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図２０】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図２１】あるレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図２２】レーザーパルス及びバーストの図である。
【図２３】垂直なレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図２４】垂直なレーザーショットパターンを示す水晶体の断面図である。
【図１】
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【図１Ａ】
2009523550.tif 000005
【図２】
2009523550.tif 000006
【図２Ａ】
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【図３】
2009523550.tif 000008
【図４Ａ】
2009523550.tif 000009
【図４Ｂ】
2009523550.tif 000010
【図４Ｃ】
2009523550.tif 000011
【図４Ｄ】
2009523550.tif 000012
【図４Ｅ】
2009523550.tif 000013
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2009523550.tif 000021
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009523550.tif 000028
【図１３】
2009523550.tif 000029
【図１４】
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【図１５】
2009523550.tif 000031
【図１６】
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【図１７】
2009523550.tif 000033
【図１８】
2009523550.tif 000034
【図１９】
2009523550.tif 000035
【図２０】
2009523550.tif 000036
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年9月24日(2008.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを眼の水晶体に複数のパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザーと、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路と、
ｃ．少なくとも前記レーザービームを第１のパターンで眼の水晶体の第１の部分に誘導するとともに、前記レーザービームを第２のパターンで眼の水晶体の第２の部分に誘導するための制御システムと、
ｄ．眼の水晶体の外表面の形状にほぼ従う前記第１のパターンと、
ｅ．眼の水晶体の前記第２の部分の特定の容積を被覆するパターンを有する前記第２のパターンと、
ｆ．前記第１のパターンが水晶体内において、前記第２のパターンと比べて水晶体外表面により近接して配置されるような前記第１のパターンと前記第２のパターンとの関係と、及び
ｇ．双方とも眼の水晶体内において眼の水晶体の中心部分を回避するようにして配置される前記第１及び第２のパターン、
を含んでいるシステム。
【請求項２】
混濁物質の環状部を眼の水晶体から作成するためのシステムであって、
ａ．レーザー及びレーザーショットを提供するためのレーザー焦点調節光学系と、
ｂ．スキャナと、
ｃ．複数のレーザーショットを環状パターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムと、
ｄ．該誘導される前記レーザーショットが水晶体物質を混濁させるよう予め設定されることと、
を含んでいるシステム。
【請求項３】
老眼を処置するためのシステムであって、
ａ．レーザーと、
ｂ．レーザー焦点調節光学系と、
ｃ．スキャナと、及び
ｄ．前記レーザーからの複数のレーザーパルスをあるショットパターンで眼の水晶体の一部分に誘導するためのパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが本質的に、眼の水晶体の細胞小器官分解領域及び／又は無細胞小器官領域に向けて誘導されるショットからなる制御システムと、
を含んでいるシステム。
【請求項４】
レーザーバーストを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．複数のバーストのレーザーパルスを含むレーザーパルスを提供するためのレーザーであって、前記複数のバーストにおけるバーストが複数の個々のレーザーパルスを含んでなる、レーザーと、
ｂ．ある走査速度のスキャナと、及び
ｃ．前記レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが複数の点を含んでなる制御システムと、
を含んでおり、前記走査速度が、前記複数のバースト中の任意の１つのバーストにおける少なくとも過半数のパルスが前記ショットパターンの他の点よりある点の近くに当たるような速度とされるシステム。
【請求項５】
レーザービームを眼の水晶体に送達する一方で、ＬＩＯＢに到達する可能性を増加させるとともにレイリー距離効果を低減するためのシステムであって、
ａ．レーザーパルスを提供するためのレーザーであって、前記レーザーパルスのエネルギー密度がＬＩＯＢ閾値又はその近値に予め設定されるレーザーと、
ｂ．レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、前記複数のバースト中のバーストが複数の個々のレーザーパルスを含んでなるレーザー光学系と、
ｃ．ある走査速度のスキャナと、及び
ｄ．前記レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが複数のショットを含んでなる制御システムと、
を含んでおり、前記ショットパターン中のショットに対応する前記水晶体のあるスポットにおいてＬＩＯＢを得る可能性を少なくとも９０％提供するうえで、バースト中のパルスの数が少なくとも十分多いシステム。
【請求項６】
レーザーバーストを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザーパルスを提供するためのレーザーであって、前記レーザーパルスの間隔が時間ｔ１とされるレーザーと、
ｂ．レーザーパルスの複数のバーストを提供するためのレーザー光学系であって、前記複数のバースト中のバーストが複数の個々のレーザーパルスを含んでなり、前記バーストの間隔が時間ｔ３とされるレーザー光学系と、
ｃ．スキャナと、及び、
ｄ．レーザーを眼の水晶体の一部分に誘導するための所定のレーザーショットパターンを含んでなる制御システムであって、前記ショットパターンが複数のショットを含んでなる制御システムと、
を含んでおり、時間ｔ１が約５ナノ秒〜約２０ナノ秒であるとともに時間ｔ３が約５μ秒〜約３３μ秒であるシステム。
【請求項７】
レーザービームを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザーと、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路と、
ｃ．Ｆ値が約１．５以上である前記光路と、
ｄ．少なくとも前記レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、前記パターンが本質的に、垂直に構成されるショットパターンからなる制御システムと、
を含んでいるシステム。
【請求項８】
レーザービームを眼の水晶体にあるパターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザーと、
ｂ．前記レーザーからのレーザービームを眼の水晶体に誘導するための光路と、
ｃ．ｘのレーザースポットサイズを提供する前記光路と、
ｄ．少なくとも前記レーザービームをあるショットパターンで眼の水晶体に誘導するための制御システムであって、前記パターンが本質的に、垂直に構成されるショットパターンからなり、前記垂直パターンの前記ショットが３ｘ未満の間隔とされる制御システムと、
を含んでいるシステム。
【請求項９】
レーザービームを眼の水晶体に複数の分割パターンで送達するためのシステムであって、
ａ．レーザーと、
ｂ．レーザー焦点調節光学系と、
ｃ．スキャナと、
ｄ．制御システムであって、
ｉ．レーザービームを前記眼の水晶体の第１の部分に誘導するための第１の所定の分割パターンと、
ｉｉ．レーザービームを前記眼の水晶体の第２の部分に誘導するための第２の所定の分割パターンと、
ｉｉｉ．前記第１及び第２の分割パターンの組み合わせ及び配置が結果として前記水晶体の形状上の構造弱化をもたらすよう設計されるように、前記第２の分割パターンと異なるパターンを有する前記第１の所定の分割パターンと、
を含んでなる制御システムと、
を含んでいるシステム。
【請求項１０】
老眼の処置に関連した眼の水晶体における屈折異常を調節するためのシステムであって、
ａ．レーザービームを生成するためのレーザーと、
ｂ．レーザー焦点調節光学系と、
ｃ．スキャナと、及び
ｄ．制御システムであって、
ｉ．水晶体の調節幅を向上させる目的でレーザーを眼の水晶体に送達するための第１のショットパターンと、
ｉｉ．レーザーを眼に送達するための第２のショットパターンと、
ｉｉｉ．前記第２のショットパターンが、少なくとも部分的に、前記第１のショットパターンの結果としての屈折異常の変化に基づくことと、
を含んでなる制御システムと、
を含んでいるシステム。
【国際調査報告】
2009523550.tif 000041
2009523550.tif 000042