(57)【要約】  惹起乱視などの乱視を軽減することのできる厳密な所定の透明角膜切開創を形成することができるレーザシステムを開発するシステム、装置、および方法が実現される。このシステム、装置、および方法はさらに、このような切開創をボーマン膜の位置またはボーマン膜よりも下に形成することができるレーザシステムを実現する。【選択図】図１
2013500057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼にレーザ照射パターンを照射して前記眼の惹起乱視収差を補正するシステムであって、
レーザ光線を生成する治療用レーザと、
１）キャプスロトミーを実施するレーザ照射パターンが生成され、２）眼の水晶体を区分するレーザ照射パターンが生成され、キャプスロトミーを実施する１つまたは複数の前記レーザ照射パターンおよび眼の水晶体を区分する前記レーザ照射パターンによって前記眼に惹起乱視が生じ、３）前記眼の角膜内にボーマン膜下孤状切断創を形成するレーザ照射パターンが生成されるように、前記レーザ光線を受け取って眼に送る光学機器とを備え、前記レーザシステムは、前記眼のボーマン膜を分断せず、かつ前記眼の前記惹起乱視を軽減するように前記ボーマン膜下孤状切断創を形成する方法。
【請求項２】
前記ボーマン膜下孤状パターンは急勾配軸に沿った方向に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ボーマン膜下孤状パターンは半径が約３ｍｍである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ボーマン膜下孤状パターンは約６０度の弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ボーマン膜下孤状パターンは約９０度の弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ボーマン膜下孤状パターンは、約９０度よりも小さくかつ約６０度以上である弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記ボーマン膜下孤状パターンは、半径が約３ｍｍであり、約９０度〜約６０度の弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
天然ヒト水晶体と水晶体交換物質との交換に伴う乱視を軽減するシステムであって、
レーザ光線を照射するレーザと、
前記レーザと通信し、眼の上で照射パターンが生成されるように前記レーザ光線を制御するコントローラとを備え、前記照射パターンは、前記眼の上の急勾配軸に沿った方向に配置される２つの孤状パターンを備え、前記システムは、前記照射パターンを生成する前記レーザ光線を前記眼のボーマン膜よりも下に照射して前記眼の惹起乱視を治療するシステム。
【請求項９】
眼に孤状照射パターンを照射して、白内障治療によって惹起される乱視を軽減するシステムであって、
レーザ光線を生成する治療用レーザと、
ほぼ眼の角膜の厚さ以下の深さを有する孤状照射パターンが生成されるように、前記レーザ光線を受け取って前記眼に送る光学機器とを備え、前記レーザシステムは、前記眼の上皮を分断せず、かつ前記眼の惹起乱視を軽減するように孤状切断創を形成するシステム。
【請求項１０】
前記孤状照射パターンは急勾配軸に沿った方向に配置される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記孤状照射パターンは半径が約３ｍｍである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記孤状照射パターンは約６０度の弧を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記孤状照射パターンは約９０度の弧を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記孤状照射パターンは、約９０度よりも小さくかつ約６０度以上である弧を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
レーザシステムを使用することによって、白内障手術を実施して惹起乱視を軽減する方法であって、
患者の眼をレーザシステムに対して位置決めするステップと、
前記レーザシステムの方向を定めて、前記位置決めされた眼に対してキャプスロトミーを実施するステップと、
前記レーザシステムの方向を定めて、一対の孤状レーザ照射パターンを前記眼の角膜に照射し、それによって、前記眼の上皮を分断せずに前記眼の惹起乱視を軽減するステップとを含む方法。
【請求項１６】
眼にレーザ照射パターンを照射するシステムであって、
レーザ光線を生成する治療用レーザと、
１）キャプスロトミーを実施するレーザ照射パターンが生成され、２）眼の水晶体を区分するレーザ照射パターンが生成され、３）前記眼の角膜内にボーマン膜下孤状切断創を形成するレーザ照射パターンが生成されるように、前記レーザ光線を受け取って眼に送る光学機器とを備え、前記レーザシステムは、前記眼のボーマン膜を分断せず、かつ前記眼の乱視を軽減するように前記ボーマン膜下孤状切断創を形成する方法。
【請求項１７】
前記ボーマン膜下孤状パターンは急勾配軸に沿った方向に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ボーマン膜下孤状パターンは半径が約３ｍｍである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ボーマン膜下孤状パターンは約６０度の弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ボーマン膜下孤状パターンは約９０度の弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ボーマン膜下孤状パターンは、約９０度よりも小さくかつ約６０度以上である弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ボーマン膜下孤状パターンは、半径が約３ｍｍであり、約９０度〜約６０度の弧を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
天然ヒト水晶体と水晶体交換物質との交換に伴う乱視を軽減するシステムであって、
レーザ光線を照射するレーザと、
前記レーザと通信し、眼の上で照射パターンが生成されるように前記レーザ光線を制御するコントローラとを備え、前記照射パターンは、前記眼の上の急勾配軸に沿った方向に配置される２つの孤状パターンを備え、前記システムは、前記照射パターンを生成する前記レーザ光線を前記眼のボーマン膜よりも下に照射して前記眼の乱視を治療するシステム。
【請求項２４】
眼に孤状照射パターンを照射するシステムであって、
レーザ光線を生成する治療用レーザと、
ほぼ眼の角膜の厚さ以下の深さを有する孤状照射パターンが生成されるように、前記レーザ光線を受け取って前記眼に送る光学機器とを備え、前記レーザシステムは、前記眼の上皮を分断せず、かつ前記眼の乱視を軽減するように孤状切断創を形成するシステム。
【請求項２５】
前記孤状照射パターンは急勾配軸に沿った方向に配置される、請求項９に記載のシステム。
【請求項２６】
前記孤状照射パターンは半径が約３ｍｍである、請求項９に記載のシステム。
【請求項２７】
前記孤状照射パターンは約６０度の弧を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項２８】
前記孤状照射パターンは約９０度の弧を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項２９】
前記孤状照射パターンは、約９０度よりも小さくかつ約６０度以上である弧を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項３０】
レーザシステムを使用することによって、白内障手術を実施して残留乱視を軽減する方法であって、
患者の眼をレーザシステムに対して位置決めするステップと、
前記レーザシステムの方向を定めて、前記位置決めされた眼に対してキャプスロトミーを実施するステップと、
前記レーザシステムの方向を定めて、一対の孤状レーザ照射パターンを前記眼の角膜に照射し、それによって、前記眼の上皮を分断せずに前記眼の乱視を軽減するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]出願人らは、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて、２００９年７月２４日に出願され、各出願の内容全体が引用によって本明細書に組み込まれる、米国特許仮出願第６１／２２８５３３号および米国特許仮出願第６１／２２８５１４号の出願日の優先権の利益を主張する。
【０００２】
[0002]本発明は、白内障、水晶体の混濁化、透明水晶体摘出、天然水晶体物質の摘出、水晶体交換物質の使用、およびこれらの組み合わせに対処する手順を改良する方法およびシステムに関する。特に、本発明は、患者ごとにかつ執刀医ごとに再現可能であり眼の収差に対処する所定の厳密な形状の切断創を眼の角膜に形成する厳密で再現可能な所定のレーザ照射パターンを照射するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]白内障の確立された治療法は、混濁化したヒト水晶体を摘出し、それを眼内レンズ（「ＩＯＬ」）と交換する方法である。一般に、ＩＯＬは、レンズを眼の内部の水晶体嚢内の所定の位置に保持する、ハプティックスと呼ばれるプラスチック製側部支柱を有する小さなプラスチック製レンズから成る。ＩＯＬの例としては、単焦点レンズ、患者が遠距離および読書距離で多焦点視力を実現する多焦点ＩＯＬ、および患者の視力調節を可能にする調節ＩＯＬが挙げられる。多くのＩＯＬは可撓性を有するため、動かしたり折り畳んだりして水晶体嚢に挿入することができる。ＩＯＬの例は、引用によって本明細書に開示全体が組み込まれる米国特許第７１８８９４９号、第６８４９０９１号、第５６９９１４２号、および第５６０７４７２号に記載されている。一例として、本発明の利益を得ることのできる市販のＩＯＬには、ＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳおよびＡＣＲＹＳＯＦ  ＲＥＳＴＯＲがある。
【０００４】
[0004]ＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳ  ＩＯＬは、Ｅｙｅｏｎｉｃｓ社によって開発され、現在Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂから市販されている。このＩＯＬの少なくとも一部は、米国特許第６８４９０９１号で開示されていると考えられる。この構造および効果に関する他の情報は、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）のＰＭＡ  Ｐ０３０００２およびこのＰＭＡファイルの関連文献に記載されている。ＦＤＡがＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳについて承認し指摘した用途の一部は、以下のとおりである。「ｃｒｙｓｔａｌｅｎｓ（商標）Ｍｏｄｅｌ  ＡＴ−４５  Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ  ＩＯＬは、主として、白内障に罹患した水晶体が摘出された成人患者の無水晶体症の視力矯正のために眼の水晶体嚢に移植され、眼鏡なしで近見視力、中間視力、および遠見視力を実現させるものである。ｃｒｙｓｔａｌｅｎｓ（商標）ＩＯＬは、単眼調節の概ね１ジオプターの調節を可能にする。」（２００３年１１月１４日、ＰＭＡ  Ｐ０３０００２  Ｐａｒｔ２、Ｓｕｍｍａｒｙ  ｏｆ  Ｓａｆｅｔｙ  ａｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ  Ｄａｔａ、ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＦＯＲ  ＵＳＥ）。
【０００５】
[0005]したがって、ＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳは、ＦＤＡが承認した調節用ＩＯＬの一例である。語「ＦＤＡが承認した調節用ＩＯＬ」は、このようなＩＯＬが承認された用途に実際に使用されるかどうかにかかわらず、調節を可能にする指摘された用途を伴うＦＤＡによる承認を得たあらゆるＩＯＬを指す。
【０００６】
[0006]ＡＣＲＹＳＯＦ  ＲＥＳＴＯＲ  ＩＯＬは、Ａｌｃｏｎ社から市販されており、その少なくとも一部は、米国特許第５６６９１４２号で開示されていると考えられる。この構造および効果に関する他の情報は、ＦＤＡのＰＭＡ  Ｐ０４００２０およびこのＰＭＡファイルの関連文献に記載されている。ＦＤＡがＲＥＳＴＯＲについて承認した用途の一部は、以下のとおりである。「ＡｃｒｙＳＯＦ（登録商標）  ＲｅＳＴＯＲ（登録商標）ＩＯＬは、老眼鏡をかけている場合もかけていない場合もあり、眼鏡に依存しなくなるように近見視力、中間視力、および遠見視力を望む成人患者の白内障に罹患した水晶体の摘出に続発する無水晶体症の視力矯正に使用されるものである。このレンズは水晶体嚢内に配置されるものである。」（２００４年４月２４日、ＰＭＡ  Ｐ０４００２０  Ｐａｒｔ２、Ｓｕｍｍａｒｙ  ｏｆ  Ｓａｆｅｔｙ  ａｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ  Ｄａｔａ、ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮＳ）。
【０００７】
[0007]したがって、ＲＥＳＴＯＲは、ＦＤＡが承認した近見視力、中間視力、および遠見視力用ＩＯＬの一例である。語「ＦＤＡが承認した近見視力、中間視力、および遠見視力用ＩＯＬ」は、このようなＩＯＬが承認された用途に実際に使用されるかどうかにかかわらず、近見視力、中間視力、および遠見視力を実現する指摘された用途を伴うＦＤＡによる承認を得たあらゆるＩＯＬを指す。ＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳもＦＤＡが承認した近見視力、中間視力、および遠見視力用ＩＯＬの一例である。さらに、ＲＥＳＴＯＲおよびＣＲＹＳＴＡＬＥＮＳは、眼鏡に依存しないようにし、かつ／あるいは眼鏡を不要にするＦＤＡが承認したＩＯＬの一例である。
【０００８】
[0008]天然水晶体を摘出して水晶体交換物質と交換する場合、眼の角膜縁領域、すなわち、角膜から強膜への遷移領域における１つまたは複数の小さな最初の切開創が使用される。この最初の切開創は、小さな三角形の刃を眼の外側透明角膜に押し込むことによって形成される。この最初の切開創に、天然水晶体物質を摘出し交換する際に使用される他の器具が挿入される。また、この切開創を通じて、天然水晶体物質が眼から摘出され、交換水晶体物質が眼に挿入される。
【０００９】
[0009]最初の切開創が形成された後、混濁化した天然水晶体を摘出し、ＦＤＡが承認したＩＯＬのような水晶体交換物質と交換する場合、現在、キャプスロールヘクシスおよび／またはキャプスロトミー（水晶体嚢切開術）が使用されている。キャプスロールヘクシスは一般に、水晶体前嚢の一部を摘出し、水晶体嚢に穴または開口部を形成し、それによって少なくとも部分的に引き裂き作用を生じさせることから成る。キャプスロトミーは一般に、水晶体嚢を切断することから成り、水晶体嚢の最小限の引き裂きを伴う場合も伴わない場合もある。したがって、混濁化した天然水晶体物質を摘出する場合、水晶体嚢が開放される。キャプスロールヘクシスおよびキャプスロトミーを実施するためのいくつかの公知の技術がある。これらの技術には、カンオープナー法と呼ばれる技術、連続環状嚢切開（ＣＣＣ）、およびＦｕｇｏプラズマブレードが含まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[0010]切開創を形成する際の制御を向上させ、このような改良を患者および執刀医に依存しないものにするか、あるいは少なくとも、患者ごとおよび執刀医ごとのばらつきを低減させるシステムを開発することが望ましい。
【００１１】
[0011]ボーマン膜の領域の角膜を切開する改良された新規の方法およびシステムは、本発明の各態様を含み、かつ本特許明細書に詳しく記載されており、それらの開示の全体が引用により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第２００７／１７３７９４Ａ１号、米国特許出願第２００７／１７３７９５Ａ１号、米国特許出願第２００７／１８５４７５Ａ１号、ＷＯ第２００７／０８４６９４Ａ２号、およびＷＯ第２００７／０８４６２７Ａ２号の各公開出願で開示されているような、眼の水晶体にレーザ光線を照射する他の方法およびシステムをよりうまく実施するのを可能にする。
【００１２】
[0012]本発明は、特に、角膜内のボーマン膜の領域に厳密な所定の切開創を形成する際の制御を向上させ、眼の天然水晶体を人工水晶体物質と交換した後に存在する可能性がある乱視を補正することによって上記の要件を満たす。したがって、本明細書では実施システムおよび方法について説明する。
【００１３】
[0013]本明細書では、本発明の各実施形態について説明する。したがって、本明細書では、眼にレーザ照射パターンを照射するシステムであって、レーザ光線を生成する治療用レーザと、キャプスロトミーを実施するレーザ照射パターンと、眼の水晶体を区分するレーザ照射パターンと、角膜内にボーマン膜下孤状切断創を証明するレーザ照射パターンとを含むシステムが実現される。したがって、このレーザシステムは、ボーマン膜を分断せず、かつ惹起乱視などの乱視を軽減するように孤状切断創を形成することができる。このような孤状パターンは、急勾配軸に沿った方向に配置することができ、半径が約３ｍｍであってよく、約６０度、約９０度、および約６０度から９０度の弧を有してよい。また、システムは、約９０度よりも小さくかつ約６０度以上である弧を有する孤状パターンを有してよく、孤状パターンは、半径が約３ｍｍであり、約９０度〜約６０度の弧を有する。
【００１４】
[0014]天然ヒト水晶体と水晶体交換物質との交換に伴う惹起乱視などの乱視を軽減するシステムであって、レーザ光線を生成するレーザと、眼の上の急勾配軸に沿った方向に配置される２つの孤状パターンを備える照射パターンが関連付けられたコントローラとを含み、上記の照射パターンのレーザ光線をボーマン膜よりも下に照射して惹起乱視などの乱視を治療することができるシステムも実現される。
【００１５】
[0015]さらに、レーザ光線を生成する治療用レーザと、ほぼ角膜の厚さ以下の深さを有する、角膜に一対の孤状切断創を証明するレーザ照射パターンとを有するシステムが実現される。したがって、このシステムは、眼の上皮を分断せず、かつ惹起乱視などの乱視を軽減するように孤状切断創を形成することができる。
【００１６】
[0016]さらに、これらのシステムの孤状パターンであって、急勾配軸に沿った方向に配置され、半径が約３ｍｍであり、約６０度の孤を有し、約９０度の弧を有し、約９０度よりも小さくかつ約６０度以上である弧を有する孤状パターンが実現される。
【００１７】
[0017]また、レーザシステムを使用することによって白内障手術を実施し、惹起乱視を軽減する方法であって、まず、患者の眼をレーザシステムに対して位置決めするステップと、第２に、レーザシステムの方向を定めて眼にキャプスロトミーを実施するステップと、第３に、レーザシステムの方向を定めて眼の角膜に一対の孤状レーザ照射パターンを照射し、それによって、上皮を分断せずに、惹起乱視などの乱視を軽減する方法が実現される。
【００１８】
[0018]当業者には、本明細書および図面に記載された教示に基づいて、本発明を実施するこのような教示の様々な実施形態および実現形態があることが認識されよう。したがって、この概要における実施態様はいかなる点でもこのような教示を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】[0019]本発明による孤状パターンの実施形態の概略図である。
【図２】[0020]図１の孤状パターンを照射する本発明によるシステムの実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
[0021]概して、本発明は、眼の角膜にレーザを照射して眼の収差に対処し、改善し、補正する方法およびシステムに関する。特に、本発明は、天然ヒト水晶体が摘出され水晶体交換物質と交換される前後に存在する眼の収差に対処し、特に惹起乱視などの乱視に対処する方法およびシステムに関する。
【００２１】
[0022]本方法およびシステムは、本明細書で引用され、引用によって本明細書に組み込まれる係属中の特許出願の主題である革新的な新規のレーザシステム技術と一緒に使用することができ、本方法およびシステムは、場合によっては、水晶体物質を摘出する他のレーザ照射システムを将来開発できる範囲で、そのようなシステムと一緒に使用することができる。本方法およびシステムは、引用によって本明細書に組み込まれた係属中の出願のシステムに組み込むことができ、かつそれらのシステムと一緒に使用できることが好ましい。このように、単一の治療用レーザを含む単一のシステムが、天然水晶体を摘出して交換し、かつ残留収差を補正するのに必要な切断を実施することができる。
【００２２】
[0023]水晶体物質を摘出し交換する先駆的な新規のレーザシステムおよび方法は、本出願と同じ日に出願され、各々の開示全体が引用によって本明細書に組み込まれる米国特許出願第６１／２２８５０６号、米国特許出願第６１／２２８５２９号、米国特許出願第６１／２２８４８４号、米国特許出願第１２／５０９４１２号、米国特許出願第１２／５０９２１１号のそれぞれの正規出願および仮出願で開示されている。
【００２３】
[0024]したがって、概して、本発明は、眼の角膜にレーザを照射するレーザシステム、すなわちレーザデバイスを提供する。概して、このレーザシステムは、治療用レーザと、治療用レーザからのレーザ光線を眼に照射する光学機器と、治療用レーザ照射を角膜内に配置して角膜の表面の下およびボーマン膜の領域全体に孤状の組織摘出領域、すなわち切断創を形成することのできる特定のパターンとを有する。
【００２４】
[0025]次に、図１を参照すると、本発明の孤状パターンの透明角膜切開創（ＣＣＩ）および結果として得られる孤状切断創の一例が示されている。したがって、第１の孤状切断パターン１および第２の孤状切断パターン２が示されている。これらの孤状切断パターンは、矢印３で示される３ｍｍの半径を有し、かつ９０度の弧を有する。切断パターン１および２は、急勾配軸４に沿った方向に配置されている。この例では、パターンおよび結果として得られる切断創は、全体がボーマン膜よりも下に位置し、このように、パターンおよび切断創は、上皮を切断したり分断したりすることなくかつボーマン膜を切断したり分断したりすることなく形成することができる。パターンおよび結果として得られる切断創は、角膜の残りの厚さの約９０％である深さまたは厚さを有する。
【００２５】
[0026]この例の他の実施形態および変形実施形態は、９０度よりも小さく６０度以上のパターンを含む。９０度孤状パターンは、−４〜−６円柱ジオプターの乱視の治療に適切であり、６０度の孤状パターンは、−２〜−３．５円柱ジオプターの治療に適切であると現在考えられている。切断創の深さは、角膜の厚さの約９０％から角膜の厚さの約６０％までであり、約５１８μｍ〜約４００μｍであってよい。切断創はボーマン膜よりも下に位置し、したがって、ボーマン膜およびその前方の構造に影響を与えないことが好ましいが、切断創をボーマン膜よりもわずかに上に形成しても、ボーマン膜の位置に形成するかあるいはボーマン膜を始点として形成しても、ボーマン膜よりもわずかに下に形成してもよいと考えられる。ＣＣＩの半径は、約２．６〜３．２ｍｍの範囲であってよく、好ましくは約３ｍｍである。乱視補正の量はＣＣＩの半径によって決まる。
【００２６】
[0027]本発明のＣＣＩを使用すると、任意の白内障治療を行う前に存在する乱視、全体または一部が白内障治療によって生じる乱視、治療によって生じるものであるかどうかにかかわらず白内障治療後に残留する乱視を補正することができる。したがって、本明細書では、天然水晶体と水晶体交換物質との交換のような眼の治療の結果として生じるかあるいは進行する乱視収差を惹起乱視または惹起乱視収差と呼ぶ。
【００２７】
[0028]したがって、概して、一例として図２に示されているように、患者を治療する好ましいレーザシステム、すなわちレーザデバイスが提供される。このシステムには、治療用レーザ１０１と、レーザ光線１０４を照射する光学機器１０２と、レーザ光線を特定のパターンで水晶体に照射する制御システム１０３とが設けられており、制御システム１０３は、たとえば図２に破線で示されているようにシステムの他の構成要素に関連付けられならびに／あるいはそのような構成要素と相互作用し、かつ／あるいは図２には示されていない他の制御システムに関連付けられならびに／あるいはそのようなシステムと相互作用する。
【００２８】
[0029]概して、孤状パターンを照射し、その結果角膜に孤状切断創を形成するレーザシステムは、一例として、図２を参照すると分かるように、光線１０４を生成する必要がある治療用レーザ１０１を有する。光線は、光切断を生じさせる短パルス幅ならびにエネルギーおよびビームサイズを有する必要がある。したがって、本明細書では、語「レーザ照射」または「照射」は、光切断を生じさせる位置に照射されるレーザ光線パルスを指す。本明細書では、語「光切断」は、基本的に、レーザによって、物質を気体に転換することを指す。語「光切断」は一般に、レーザ誘起光破壊（ＬＩＯＢ）にも関連している。特に、約３００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長を使用してよい。約１フェムト秒から１００ピコ秒のパルス幅を使用してよい。約１ナノジュールから１ミリジュールのエネルギーを使用してよい。パルスレート（パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）およびヘルツ単位で測定された毎秒パルス数とも呼ばれる）は約１ＫＨｚ〜数ＧＨｚであってよい。一般に、市販のレーザデバイスにおいて、より低いパルスレートはより高いパルスエネルギーに相当する。様々なレーザタイプを使用して、パルス幅およびエネルギー密度に応じて眼組織の光破壊を生じさせることができる。したがって、このようなレーザの例が、引用によって内容全体が本明細書に組み込まれる米国特許第２００７／０８４６９４Ａ１号およびＷＯ２００７／０８４６２７Ａ２号で開示されている。これらのレーザおよび他の同様のレーザを治療用レーザとして使用してよい。角膜に対する手順には、所望の手順を実施するように選択されたエネルギーおよび焦点を有する、本明細書で説明するのと同じ種類の治療用レーザを使用してよい。
【００２９】
[0030]概して、眼の天然水晶体を含む眼の構造にレーザ光線１０４を照射する光学機器１０２は、天然水晶体に一連の照射をｘ次元、ｙ次元、およびｚ次元における厳密な所定のパターンで生成することができる必要がある。ｚ次元は、本明細書では、眼のＡ−Ｐ軸に対応するか、あるいは基本的に平行である軸を有する次元を指す。光学機器は、切断すべき眼の構造に到達するレーザエネルギーで光切断を生じさせる所定のビームスポットサイズを生成する必要もある。
【００３０】
[0031]概して、レーザ光線１０４を照射する制御システム１０３は、ｘ−ｙ−ｚ走査パラメータおよびレーザ照射を選択し制御することのできる任意のコンピュータ、コントローラ、および／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせであってよい。これらの構成要素は通常、ｘ−ｙスキャナ、ｚ集束デバイス、および／またはレーザと相互作用する回路基板と少なくとも部分的に関連付けられてよい。制御システムは、システムの他の構成要素を制御するとともに、データを維持し、データを取得し、計算を実行する他の機能を有してもよいが、必ず有するわけではない。したがって、制御システムは、レーザを１つまたは複数のレーザ照射パターンを通して送るプログラムを含んでよい。同様に、制御システムは、スリットスキャンレーザおよび／またはスリットスキャンレーザシステム用の別個のコントローラからのデータを処理することが可能であってよい。
【００３１】
[0032]レーザ光線１０４を照射するレーザ光学機器１０２は、ビームエキスパンダテレスコープ１０５と、ｚ焦点機構１０６と、ビームコンバイナ１０７と、ｘ−ｙスキャナ１０８と、集束光学機器１０９とを備える。さらに、リレー光学機器１１０と、ズームを含むカメラ光学機器１１１と、第１のｃｃｄカメラ１１２が設けられている。
【００３２】
[0033]眼１１４の光学像１１３、特に眼１１４の天然水晶体１１５の光学像が光路１１３に沿って伝達される。この光路１１３は、天然水晶体１１５からレーザ患者インタフェース１１６、集束光学機器１０９、ｘ−ｙスキャナ１０８、およびビームコンバイナ１０７を通るレーザ光線１０４と同じ光路を辿る。さらに、レーザ患者インタフェース１１６、構造化された光源１１７、およびレンズを含む構造化されたカメラ１１８が設けられている。本システムに有用な患者インタフェースおよび関連する装置の例は、それぞれ、本出願と同じ日に出願され、各々の開示全体が引用によって本明細書に組み込まれる米国特許出願第１２／５０９０２１号および米国特許出願第６１／２２８４５７号の正規出願および仮出願に記載されている。
【００３３】
[0034]構造化された光源１１７は、やはりスリットスキャンレーザと呼ばれるＳｃｈａｆｔｅｒ＋Ｋｉｒｃｈｏｈｏｆｆ  Ｌａｓｅｒ  Ｍａｃｒｏ  Ｌｉｎｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｍｏｄｅｌ  １３ＬＴＭ＋９０ＣＭ（Ｔｙｐｅ  １３ＬＴＭ−２５０Ｓ−４１＋９０ＣＭ−Ｍ６０−７８０−５−Ｙ０３−Ｃ−６）またはＳｔｏｃｋｅｒＹａｌｅ  Ｍｏｄｅｌ  ＳＮＦ−５０１Ｌ−６６０−２０−５のような構造化された集束光投影光学機器を有するスリット照明であってよい。この実施形態では、構造化された照明源１１７もスリットスキャン手段１１９を含んでよい。
【００３４】
[0035]スリットスキャン照明を使用する際、動作には、スリットを水晶体の一方の側に位置させることと、画像を取得し、次にスリットを約１スリット幅だけ移動させ、次の別の画像を取得し、次に、水晶体全体が観測されるまでこの手順を繰り返すことが含まれる。たとえば、１００μｍスリット幅では、９０枚の画像において公称９ｍｍの瞳孔散大直径を走査することができ、これには、３０Ｈｚフレームレートのカメラを使用した場合約３秒かかる。単一の像内の前面の画像を重なり合わないように取得するには、ＡＰ軸に対してスリットを傾斜させる必要があり、すなわち、スリットが軸に平行であってはならない。公称スリット角度は、ＡＰ軸から約１５度〜３０度であってよい。カメラの感度内の任意の可視ＩＲ波長源または近ＩＲ波長源を使用してよい。スペックルノイズを低減させるには低コヒーレンス長の光源が好ましい。
【００３５】
[0036]構造化された照明光源１１７と構造化された光カメラ１１８は傾斜関係に配置される。傾斜関係は、公知のいわゆるシャインプルーフ構成であってよいが、この構成である必要はない。構造化された光源１１７は、スリットスキャン手段１１９と一緒に、１つまたは複数のラインを１つまたは複数の角度で角膜および水晶体１１５上に投影する。眼の水晶体１１５で散乱した光は、水晶体によって結像されカメラシステム１１８上に集束される対象を形成する。眼の水晶体１１５内でスリット照明による画像はカメラ１１８に対して大きな角度を有するので、カメラに対する焦点深さが大きくなり、スリット画像全体をしっかりとカメラに集束することができない場合がある。カメラを１つまたは複数の角度に対して傾斜させることによって、照明される平面に沿った画像の焦点を絞ることができる。より絞られた焦点が得られない範囲で、本明細書では、レーザデバイスに対する照明される構造のより厳密な位置を求める算術データ評価手段がさらに設けられる。
【００３６】
[0037]カメラ１１８からの画像をコントローラ１０３に伝達して処理し、さらにシステムの動作に使用することができる。コントローラ１０３と通信する別個のプロセッサおよび／またはコントローラに画像を送ってもよい。構造化された光源１１７、カメラ１１８、およびスリットスキャン手段１１９は、レーザシステムに対する水晶体の位置と頂点を判定する手段を含んでよい。
【００３７】
[0038]水晶体物質を摘出するレーザ照射パターンの照射が実現される。したがって、水晶体前嚢に切断創、すなわち、切開創を形成する方法およびシステムが実現される。このような切断創は、治療用レーザ光線１０４が厳密で高度に再現可能な所定のパターンで水晶体前嚢に照射され、照射の結果、厳密で高度に再現可能な所定の形状の切断創が本明細書に記載され教示されるようなパターンで生じることによって形成されるか、あるいは必要に応じて、特定のＩＯＬまたは水晶体嚢に挿入すべき他のデバイスもしくは物質の使用によって形成される。本明細書では、幾何学的形状のパターンまたは切断創は、円形および楕円形のパターンまたは切断創を指す。本明細書では、非幾何学的形状のパターンまたは切断創は、円形でも楕円形でもない他のすべての形状を指す。
【００３８】
[0039]水晶体前嚢にこれらの切断創を形成する方法およびシステムは、キャプスロールヘクシスおよびキャプスロトミーを実施する公知の手持ち式方法および装置よりも優れた結果をもたらし、したがって、本明細書で開示された方法およびシステムはこれらの技術の実質的な進歩とみなされる。また、特定の用途に応じて非常に顕著に生じる恐れがある切断ミスの可能性を大幅に低下させるようにレーザ光線が照射される。さらに、以下の例で説明するように、連続的な切断創、切断創およびランド（切断創同士の間の切断されていない水晶体嚢部分）、および穿孔であってよい水晶体前嚢切断創が考えられ、設けられる。したがって、本明細書では、語「切断ミス」は、特定のレーザ照射パターンを照射することによって行われることになっていたが、レーザ光線が水晶体嚢または目標とする水晶体物質に当たらなかったために行われなかった切断を指す。したがって、カットアンドランドパターンでは、ランドは、レーザパターンによって切断せずに残すことになっている場合には切断ミスとはみなされない。
【００３９】
[0040]水晶体前面の切断創は、水晶体嚢に開口部を形成し、水晶体の内部構造を摘出するための切断創である。この摘出を容易にするために、水晶体の内部構造を小さな容積に切り分け、次に、各容積を水晶体嚢から摘出できるようにする様々なレーザ照射パターンが設けられる。これらの小さな容積は約１ｍｍ２〜約１６ｍｍ２、より好ましくは約２．５ｍｍ２〜約４ｍｍ２の範囲であってよい。したがって、内部水晶体物質の立方体状容積を形成する水晶体の内部構造内のグリッドレーザ照射パターンを使用してよい。これらの立方体は、辺の長さが約１００μｍ〜約３μｍ、約４ｍｍの範囲であるサイズを有してよく、約５００μｍ〜２ｍｍが好ましいサイズである。また、本発明は、立方体の形成に限定されず、同様の全体サイズを有する他の容積形状を使用してよい。たとえば、三角形容積および扇形容積のような他の形状の構成を使用してもよい。
【００４０】
[0041]水晶体前嚢のレーザ切断は、内部物質の区分された容積を摘出できるように水晶体嚢の水晶体前面に小さな開口部を形成するのに使用される。したがって、この手順を白内障の治療に使用することができる。この手順を使用して、白内障になる時点には至っていない混濁化を有する水晶体を摘出することもできる。この手順を使用して、透明であるが、調節能力を失った天然水晶体を摘出することもできる。上記のすべての場合に、水晶体物質を摘出した後、水晶体嚢が、ＩＯＬ、調節用ＩＯＬ、または合成レンズ再充填物質などの適切な交換物質を収容することを理解されたい。さらに、開口部のサイズおよび形状は可変であり、厳密に調節され、現在公知の水晶体再充填物質およびＩＯＬについては、直径が、水晶体再充填用途の場合は２ｍｍ以下であり、ＩＯＬの場合は約５ｍｍであることが好ましい。
【００４１】
[0042]これらの手順を実施する順序は、内部水晶体構造の特定の特徴、白内障の密度、白内障の位置、内部水晶体物質が小さな容積に区分された後で内部水晶体物質を摘出するのに使用されるデバイスの種類、使用されるレーザの種類および出力、レーザによって生成される気泡の量およびサイズ、ならびに他の要因によって決まる。したがって、本明細書の例は、水晶体の前面を切断し、水晶体の内部構造を区分する手順を実施する順序を示しているが、この順序を変更するとともに、ほぼ同時にまたは同時に実施することができることを認識されたい。
【００４２】
[0043]患者を治療する好ましいレーザシステムは、水晶体嚢に厳密な所定の切断創を形成し、したがって、厳密な所定の形状であるキャプスロトミー切断創を形成することができる。したがって、ＩＯＬの形状および構造を取得して分析し、特に、各ＩＯＬのＦＤＡが承認した種類を含むがそれに限定される、調節用ＩＯＬ、眼鏡に依存しないようにし、かつ／あるいは眼鏡を不要にするＩＯＬ、ならびに／あるいは近見視力、中間視力、および遠見視力用のＩＯＬの形状および構造を取得して分析する方法が実現される。この分析に基づいて、特定のＩＯＬ、または同様な形状のＩＯＬのグループに使用されるキャプスロトミー切断創の最適な形状および位置が求められる。次に、この最適な形状のキャプスロトミー切断創を形成する所定の照射パターンが、好ましくは照射パターンを制御システム１０３に供給することによってレーザシステムに供給される。次に、レーザシステムを以下の手順、すなわち、水晶体の前面、特に水晶体嚢の前面の形状および位置を判定する手順、レーザシステムに対する水晶体嚢の頂点を判定する手順、特定の種類のＩＯＬについてかつ天然水晶体物質を摘出できるように選択された厳密な所定の形状を有するレーザキャプスロトミーを実施する手順のいずれか１つまたはすべてに使用することができる。
【００４３】
[0044]したがって、眼の水晶体、特に眼の水晶体嚢にある照射パターンのレーザ光線を厳密な所定の方法で照射して厳密な所定のキャプスロトミーを可能にする技術、システム、および装置が実現される。このようなパターンの形状は、ジグソー照射シーケンスまたはリング照射シーケンスを使用して実現される。
【００４４】
[0045]本明細書では、高速に掃引されるＺ方向の範囲が大きく、一方、Ｘ−Ｙ位置が円形パターンまたは楕円形パターンまたはその他のパターンもしくは所望の形状でより低速に移動され、それによって、レーザ切断動作がほぼ同じＸ−Ｙ位置で複数回実行されるレーザ照射パターンが使用される。したがって、レーザ光線が、ジグソーブレードの先端のように、Ｘ−Ｙ位置ではなく上下に高速に移動して切断形状を形成することが考えられる。このように、水晶体前嚢が切断時に気泡の伝播または何らかの他の理由でずれた場合、場合によっては、ｚ方向上下照射分布の中央領域の外側で、その分布の前端または後端に近い位置であるにもかかわらず、水晶体嚢に切断創を形成することができる。多量の気泡が蓄積される核をレーザ切断する場合、切断創のＺ方向範囲すなわち上下範囲は、水晶体嚢の約＋／−４７５μｍの移動を可能にし、しかも２５μｍの厚さの水晶体嚢の切断を可能にする、名目上水晶体前嚢を中心として約１ｍｍである必要がある。
【００４５】
[0046]手術の間に移動する水晶体嚢の切断が可能になるだけでなく、この手術を使用してたとえば測定誤差による水晶体嚢位置の静的誤差を補償することができる。このように、Ｚ方向範囲は、システムの既知の誤差によって増大することがある。
【００４６】
[0047]本明細書で開示された大きなＺ方向範囲の掃引だけでなく、静的測定誤差と予測される位置変化の両方による水晶体嚢位置の不確実さがより低く、場合によっては数百μｍの範囲である場合、または測定データが非常に正確であり、かつ手術中の水晶体嚢の移動量が零に近い場合には、より小さな切断移動範囲を使用することも考えられる。このような場合、Ｚ方向範囲は、数十μｍであってよく、これは、水晶体嚢の厚さを通して切断するのに十分な範囲である。
【００４７】
[0048]眼の構造、一般に水晶体前嚢の位置を高精度に測定し、眼に対する手順、特にキャプスロトミーについて患者ごとに精度および再現性を高める他の方法およびシステムが、開示全体が引用によって本明細書に組み込まれる、正規の米国特許出願第１２／５０９４１２号に記載されている。
【００４８】
[0049]本明細書で実現されるレーザ照射パターンでは、パターンにおける個々の照射の隣接する照射に対する配置が互いに十分に近くなり、それによって、パターンが完成するときには、物質の十分に連続した層および／またはラインおよび／または容積が摘出されていることが好ましい。本明細書では、所望の結果が得られるように必要に応じて重なり合いを含む、距離がより短いかあるいはより長い照射間隔が考えられる。照射間隔について考慮すべきことには、特に気泡の散逸、容積摘出効率、シーケンス効率、スキャナの性能、および開裂効率が含まれる。さらに、前述の照射間隔について考慮すべき各事項は、程度の差こそあれ互いに関係しており、当業者には、本開示の教示に基づいてこれらの条件を評価して本明細書の目的を実現するにはどうすべきかが認識されよう。最後に、パターンにおける個々の照射の隣接する照射に対する配置は一般に、各照射ができるだけ近くに位置するような配置であってよく、通常、特に前の照射の気泡膨張を含む光切断物理特性のサイズおよびタイムフレームによって制限されると考えられる。本明細書では、光切断物理特性のタイムフレームは、プラズマ形成および膨張、衝撃波伝播、ならびに気泡の膨張および収縮のような光切断の周囲で生じる作用を指す。したがって、連続パルスがこれらの作用のいくつかまたはこれらの作用の各要素またはこれらの作用のすべてよりも早いタイミングで生じるような連続パルスのタイミングは、容積摘出および／または開裂効率を向上させる。したがって、本明細書では、以下のパラメータを有するレーザ、すなわち、キャビティ長が３ｍ〜３ｃｍであるモードロックレーザによって実現される５０ＭＨｚから５ＧＨｚのパルス繰り返し周波数を使用することを提案する。このような高ＰＲＦレーザは、より低いパルス当たりエネルギーを可能にする位置に重なり合う複数のパルスをより容易に生成して光切断を実現することができる。語「第１」、「第２」、「第３」などは、本明細書では相対的な語であり、使用される文脈において考慮しなければならない。これらの語は、明確にタイミングを指しているのでないかぎり、タイミングに関する語ではない。
【００４９】
[0050]上記の説明から、当業者は、本発明の基本的な特徴を容易に確認することができ、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、本発明を様々な用途および条件に適応させるように本発明に様々な変更および／または修正を施すことができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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