(57)【要約】  本発明は、眼球の外科手術のレーザー装置と、一組のインターフェース装置とを有する眼球の外科手術のためのレーザーシステムに関する。さらに本発明は、レーザー装置、一組のインターフェース装置、一組のインターフェース装置の使用方法、及び眼球のレーザー外科手術の方法に関する。眼球の外科手術のためのレーザーシステムは、眼球の外科手術のレーザー装置と、一組のインターフェース装置とを備え、眼球の外科手術のレーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を提供するための光学素子と、レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置であり、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するために設計された制御装置とを有し、それぞれのインターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体と、レーザー装置の対応する結合部にインターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、一組のインターフェース装置は、レーザー装置で提供されるレーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、異なるものである。 【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球の外科手術のためのレーザーシステムであって、
眼球の外科手術のレーザー装置と、一組のインターフェース装置とを備え、
前記眼球の外科手術のレーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を提供するための光学素子と、前記レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置であり、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するために設計された制御装置とを有し、
それぞれの前記インターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体と、前記レーザー装置の対応する結合部に前記インターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、前記一組のインターフェース装置は、前記レーザー装置で提供される前記レーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、異なるものであることを特徴とする眼球の外科手術のためのレーザーシステム。
【請求項２】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、前記当接面に関連する前記レーザー放射の焦点の位置に及ぼす作用が異なることにより、異なるものであ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】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、光学素子の数が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、眼球及び前記レーザー装置の集束光学素子に結合するように設計された圧平錐体を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記レーザー装置が、前記レーザー放射の伝播方向に前記レーザー装置の集束光学素子の上流に配置された適応性のある光学素子を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記適応性のある光学素子は適応性のあるミラー又は光伝達適応システムを備え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】
前記インターフェース装置の少なくとも１つがコーディング／コードを含み、前記レーザー装置が前記コーディング／コードを認識し、前記制御装置の関係する制御プログラムを呼び出すように構成されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
眼球の外科手術のレーザー装置に使用する一組のインターフェース装置であって、それぞれの前記インターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、前記レーザー装置の前記レーザー放射を透過する接触本体と、前記レーザー装置の対応する結合部にインターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、
前記インターフェース装置は、
前記当接面に関連する前記レーザー放射の焦点の位置に及ぼす影響が異なること、
少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なること、及び／又は
光学素子の数が異なることにより、異なるものであることを特徴とする眼球の外科手術のレーザー装置に使用する一組のインターフェース装置。
【請求項１０】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、前記眼球に当接する平面の当接面を有する平面のコンタクトレンズを含み、前記当接面の反対側にある面は、前記当接面に平行な平面であることを特徴とする請求項９に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１１】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、光学補助素子を含むものであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１２】
前記光学補助素子は、前記コンタクトレンズから離れる側に向いている面が凸面又は平面として形作られ、前記コンタクトレンズに面している面が凹状に形作られるように、前記インターフェース装置において配置されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１３】
前記コンタクトレンズに面している前記面及び／又は前記コンタクトレンズから離れる側に向いている前記面は、自由形状の面として形成されるものであることを特徴とする請求項１２に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１４】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、前記眼球に当接する凹状の当接面を有する両凹面のコンタクトレンズを含み、前記当接面の反対側にある面は、凹状に形作られるものであることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１５】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、前記眼球に当接する凹状の当接面を有する凹面−凸面又は凹面−平面のコンタクトレンズを含み、前記当接面の反対側にある面は、凸状又は平面に形作られるものであることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１６】
前記当接面及び／又は前記当接面の反対側にある面は、自由形状の面として形成されるものであることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１７】
一組のインターフェース装置の使用方法であって、
該使用方法は、眼球の外科手術のレーザー装置において前記一組のインターフェース装置の一つを変化させて適用することを含み、
前記レーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を利用可能にするための光学素子と、前記レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置であり、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するために設計された制御装置とを有し、
それぞれの前記インターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体と、前記レーザー装置の対応する結合部に前記インターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、前記一組のインターフェース装置は、前記レーザー装置で提供される前記レーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、異なるものであり、
前記使用方法は、特定の場合に実行される制御プログラムに依存して、様々な前記一組のインターフェース装置を適用することを含むことを特徴とする使用方法。
【請求項１８】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、前記当接面に関連する前記レーザー放射の焦点の位置に及ぼす影響が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１７に記載の使用方法。
【請求項１９】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の使用方法。
【請求項２０】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、光学素子の数が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の使用方法。
【請求項２１】
前記インターフェース装置を交換する場合、前記レーザー装置の集束光学素子の内部の焦点設定は不変のままとすることを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載の使用方法。
【請求項２２】
前記インターフェース装置を交換する場合、前記制御装置は、適応性のある光学素子又は光伝達適応システムが前記レーザー放射の光路に導入又は光路に向けて駆動されるように、前記レーザー装置を制御することを特徴とする請求項２１に記載の使用方法。
【請求項２３】
前記適応性のある光学素子又は前記光伝達適応システムは、前記レーザー放射の伝播方向に前記レーザー放射の集束光学素子の上流に導入されることを特徴とする請求項２２に記載の使用方法。
【請求項２４】
眼球のレーザー外科手術の方法であって、
人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を、レーザー装置により提供し、前記レーザー放射の焦点の位置を、制御装置により制御し、
第１の手術タイプの場合、第１の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第１の手術タイプに合った第１のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合され、
第２の手術タイプの場合、前記第１の切開形状とは異なる第２の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第２の手術タイプに合った第２のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合することを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記第１の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の前記角膜の手術を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の水晶体の手術を含むことを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
第３の手術タイプの場合、前記第１及び／又は第２の切開形状とは異なる第３の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第３の手術タイプに合った第３のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合し、前記第３の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の虹彩の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
第４の手術タイプの場合、前記第１、第２及び／又は第３の切開形状とは異なる第４の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第４の手術タイプに合った第４のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合し、前記第４の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の虹彩角膜角における緑内障の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
第５の手術タイプの場合、前記第１、第２、第３及び／又は第４の切開形状とは異なる第５の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第５の手術タイプに合った第５のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合し、第５の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の硝子体の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
第６の手術タイプの場合、前記第１、第２、第３、第４及び／又は第５の切開形状とは異なる第６の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第６の手術タイプに合った第６のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合し、前記第６の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の網膜の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に人間の眼球のレーザー外科手術に関する。特に、本発明は、眼球の外科手術の全く同一のレーザー装置を用いて、人間の眼球に様々な形態の手術を適用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の眼球の角膜組織又は他の組織部分を切開するために集光パルスレーザー放射を用いることは、かねてから、人間の眼科学の重大な研究主題であった。この種のレーザー放射によって切開生成の機能を提供する器具は、既に市場に出ている。通常これに関して、フェムト秒範囲内のパルス持続時間を有する超短パルスレーザー放射が実施されるが、本発明は、これに限定されない。角膜眼球組織の切開の生成がより短い又はより長いパルス持続時間においても可能となる範囲に至るまで、例えば、アト秒の範囲内あるいは１桁、２桁、又は３桁のピコ秒範囲内のパルス持続時間も同様に、本発明に含まれる。
【０００３】
パルスレーザー放射によって切開を生成する間に利用される物理効果とは、いわゆるレーザー誘起光学破壊のことであり、これはいわゆる光切断という結果となる。その大きさは、概して、放射のくびれの位置での放射の焦点の程度までに制限される。そのような多数の光切断を並べることにより、多様で比較的複雑な切開形状を、眼球組織において生成することができるようになる。
【０００４】
パルスレーザー放射による切開を生成する例示的な応用は、いわゆるＬＡＳＩＫ（レーザー角膜切削形成術）である。通常、屈折矯正手術、すなわち眼球における不完全なイメージング特性の除去又は少なくとも改善することを目指す手術に分類されるこの外科手術において、最初に、人間の角膜は（横たわっている患者からすると）水平方向に切断され開かれる。これにより、片側に折り畳むことができる小さいカバー（通常、専門家の間ではフラップと呼称される）ができる。フラップが片側に折り畳まれたあと、このようにして露出した角膜の実質層に、いわゆる切除が、レーザー放射（例えば、１９３ｎｍの波長を有するエキシマ放射）により行われる。すなわち、事前に患者のためにコンピュータ計算された適切な切除プロファイルに従って、間質組織が除去される。この小さいカバー（フラップ）の折り畳みを戻してから、その場所で治癒プロセスが比較的無痛に、かつ急速に行われる。この処置の後、角膜は異なるイメージング特性を有し、この点について、最良の場合は以前の視覚の不調をかなり完全に除去できる。
【０００５】
従来の「標準的」な手順（機械式マイクロケラトーム）に代わるものとして、レーザー技術を用いたフラップの切断も実現され得る。このための既存の概念としては、レーザー放射を透過する接触部材の平面状の当接面の当接により、しばしば角膜の前面を圧平（水平であること）させ、次にフラップは、一定の深さに位置するベッド切開により、及び、ベッド切開から角膜の表面まで延びている横方向の切開により作られる。角膜を平らにすることは、レーザー放射の伝播方向（従来の表記によれば、この方向はｚ方向として示される）に放射の焦点の位置制御を行うことなく、放射の伝播方向に対して垂直な平面（従来の表記で、ｘ−ｙ平面として示される）において、放射の焦点の位置制御だけを必要とする二次元の切開として、ベッド切開を実行することを可能にする。ｚ方向に放射焦点の位置制御が行われる場合、例えば、本出願人によるＥＰ1８３７６９６の記述の通り、これは例えば液体レンズを用いて行われる。この点について、上記の特許出願から引用される内容は本願に組み入れられる。通常、放射焦点の位置制御は、本出願人による特許出願ＥＰ２１１１８３１及びＷＯ２０１０／１４２３１１に記載されており、この内容は本願に組み入れられる。
【０００６】
パルスレーザー放射により角膜に切開が行われる他の手術としては、レーザー補助による角膜レンティクル抽出（Ｌｅｎｔｉｃｌｅ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）がある。この場合、角膜実質において、例えば、小さいディスク形状を有する組織領域は、完全に切断され、補助的な切開により眼球から抽出されることができる。適応症（例えば近視、遠視）に応じて、取り除かれるレンティクルは、様々な形状を有することができる。レンティクルを完全に切断するために、従来の手順は、最初にレンティクルの下面（レンティクルの後方部）の境界を定める下側の切開表面及びその次のレンティクルの上面（レンティクルの前方部）の境界を定める上側の切開表面が、角膜に生成されるように行われる。両方の切開は、多くの場合は三次元であり、それぞれ放射の焦点のｚ方向の制御を必要とする。
【０００７】
角膜における放射の焦点のｘ−ｙ方向の調整を行う目的で、例えば、ガルバノメーターの機構により制御されたスキャナミラーで作動する十分に高速なスキャナが利用できる。一方では、利用できるｚスキャナ、すなわちｚ方向の焦点移動を可能にするスキャナは、ガルバノメーター式のミラースキャナと比較するとかなり遅いことが多い。また、ｚ方向の限られた範囲のみが、現在利用できるｚスキャナで取り扱われることができる。
【０００８】
切開が角膜で生成されるＬＡＳＩＫ及び角膜レンティクル抽出に基づいて行われる前述の眼球の屈折力矯正手術に対して、白内障手術の場合、切開は人間の眼球の水晶体において行なわれる。しかしながら、ｚスキャナを用いた眼球の屈折力矯正手術に使用されるレーザー装置のレーザービームのｚ方向の焦点移動をすることだけでは、この焦点は、水晶体（すなわち眼球内のより奥深く）における切開を角膜の場合と同じ品質で可能とするような十分に良好な品質で、眼球内の奥にまで到達することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、眼球の外科手術の同一のレーザー装置を用いて、様々なタイプの手術を行うことができる、眼球の外科手術のレーザー装置、レーザー装置、及び眼球の外科手術のレーザー装置に使用する一組のインターフェース装置を有するレーザーシステムを提供することである。また、本発明の目的は、眼球の外科手術の同一のレーザー装置を用いて、様々な形態のレーザー外科眼球手術の適切な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、独立項の特徴により達成される。有利な実施形態は、従属項に起因する。
【００１１】
以下に、「インターフェース装置」「インターフェース部」「患者用インターフェース」「患者用アダプタ」及び「眼球用インターフェース」という用語が、交互に使用されるが、同義であると理解されたい。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、本発明の眼球の外科手術のためのレーザーシステムは、眼球の外科手術のレーザー装置と、一組のインターフェース装置（患者用／眼球用インターフェース）とを含む。眼球の外科手術のレーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を提供するための光学素子と、レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置とを含む。制御装置は、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するために設計される。一組のインターフェース装置のそれぞれは、手術される眼球に当接する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体と、レーザー装置の対応する結合部にインターフェース装置（患者用インターフェース）を着脱可能に結合するための結合部とを含み、一組のインターフェース装置は、レーザー装置で提供されるレーザー放射に、例えばレーザー装置から発されるレーザー放射に、及ぼす光学的作用が異なることにより、異なる。
【００１３】
インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、当接面に関連するレーザー放射の焦点の位置に及ぼす作用が異なることにより、異なることが可能である。
【００１４】
光学的作用が異なるということが、例えば、全く同一のレーザー装置の場合、インターフェース装置のうちの一つの、対応する結合部への結合に応じて、当接面に関連するレーザー放射の焦点が眼球の異なる位置に（すなわち異なる焦点位置に）なるという事実にあってもよい。例えば、結合したインターフェース装置に応じて、焦点位置（焦点の場所）は、眼球の角膜、眼球の水晶体、あるいは、眼球上又は眼球中の異なる部位、例えば眼球の虹彩角膜角に位置してもよい。例えば、第１のインターフェース装置の結合の場合、焦点位置（すなわち、焦点は、当接面に関してｚ方向にどの程度深く眼球の中に位置しているか）は、２５０μｍ〜３５０μｍ、特に２８０μｍ〜３２０μｍ、好ましくは３００μｍであると考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて角膜を切開するための適用に適している。同様に、第２のインターフェース装置の結合の場合、焦点位置は、例えば、インターフェース装置のコンタクトレンズの下方の、４ｍｍ〜６ｍｍ、特に４．５ｍｍ〜５．５ｍｍ、好ましくは５ｍｍであることが考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、水晶体を切開するための適用に適している。
【００１５】
光学的作用が異なるということが、さらに、被結合インターフェース装置に応じて、ｚ方向の異なる範囲（すなわち焦点深度の異なる範囲）の調節は、可能である、あるいは、全く同一のレーザー装置で設定されるという事実にあってもよい。例えば、被結合インターフェース装置に応じて、焦点深度の範囲（すなわちｚ方向の焦点の調節範囲）は、眼球の角膜の、眼球の水晶体の、あるいは、眼球上又は眼球中の他の位置の切開に合わせられていた、あるいは、合わせられることができる。例えば、第１のインターフェース装置の結合の場合、焦点深度の範囲（すなわち、焦点は、全く同一のレーザー装置のｚ方向のｚスキャナを用いて、どの程度調節され得るか）は１ｍｍ〜１．４ｍｍ、特に１．１ｍｍ〜１．３ｍｍ、好ましくは１．２ｍｍであると考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、角膜を切開するための適用に適している。同様に、第２のインターフェース装置の結合の場合、焦点深度の範囲が８ｍｍ〜１６ｍｍ、特に１０ｍｍ〜１４ｍｍ、好ましくは１２ｍｍであることが考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、水晶体を切開するための適用に適している。それぞれの適用のために必要とされる焦点深度の値を、例えば、ｚスキャナ及び患者用インターフェースにより定めてもよい。
【００１６】
光学的作用が異なるということが、さらに、被結合インターフェース装置に応じて、焦点の異なるスポット径が全く同一のレーザー装置で得られるという事実にあってもよい。例えば、被結合インターフェース装置に応じて、焦点のスポット径は、眼球の角膜の、眼球の水晶体の、あるいは、眼球上又は眼球中の他の位置の切開に合わせられていてもよい。例えば、第１のインターフェース装置の結合の場合、スポット径が１μｍ〜６μｍ、特に２μｍ〜５μｍ、好ましくは３μｍ〜５μｍであることが考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、角膜を切開するための適用に適している。同様に、第２のインターフェース装置の結合の場合、スポット径が３μｍ〜１４μｍ、特に４μｍ〜１２μｍ、好ましくは５μｍ〜１０μｍであることが考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、水晶体を切開するための適用に適している。
【００１７】
光学的作用が異なるということが、さらに、被結合インターフェース装置に応じて、異なる走査フィールド直径（すなわちｘ−ｙ方向／平面におけるレーザービームにより照射を受け得る領域の異なる直径）が、全く同一のレーザー装置により得られるという事実にあってもよい。例えば、被結合インターフェース装置に応じて、走査フィールド直径は、眼球の角膜の、眼球の水晶体の、あるいは、眼球上又は眼球中の他の位置の切開に合わせられていてもよい。例えば、第１のインターフェース装置の結合の場合、走査フィールド直径が、９ｍｍ〜１５ｍｍ、特に１１ｍｍ〜１３ｍｍ、好ましくは１２ｍｍに達することが考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、角膜を切開するための適用に適している。同様に、第２のインターフェース装置の結合の場合、走査フィールド直径が、５ｍｍ〜９ｍｍ、特に６ｍｍ〜８ｍｍ、好ましくは７ｍｍに達することが考えられる。このようなインターフェース装置は、眼球の外科手術のレーザー装置を用いて、水晶体を切開するための適用に適している。
【００１８】
レーザー装置で提供されるレーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、小さく、かつ少なくともほぼ等しい大きさの（均一の）焦点が眼球内の全ての切開の領域に存在するという結果となるので好ましい。特に、これは、良好で適合された焦点であり、低パルスエネルギーのレーザー放射であり、及び／又は患者の負荷が少ない、という結果となる。
【００１９】
さらに、インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、異なってもよい。光学境界面は、例えば、通常眼球への当接のための、対応するインターフェース装置に存在するコンタクトレンズの面でもよい。光学境界面は、コンタクトレンズに加えてインターフェース装置に存在する光学補助素子の面により構成されることも可能である。したがって、インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、光学素子の数が異なることにより、異なることも考えられる。これらの光学素子は、例えば、眼球に当接するためのコンタクトレンズ又は光学補助素子、例えばレンズ（屈折光学素子）又は回折光学素子を含むことができる。
【００２０】
インターフェース装置の少なくとも１つは、眼球及びレーザー装置の集束光学素子に結合するように設計された圧平錐体を含むことができる。しかしながら、インターフェース装置のいくつか、多数、又は全てが、このようなタイプの圧平錐体を含んでもよい。
【００２１】
レーザー装置は、レーザー放射の伝播方向にレーザー装置の集束光学素子の上流に配置された適応性のある光学素子を更に含んでもよい。適応性のある光学素子は適応性のあるミラー又は光伝達適応システムを含んでもよい。適応性のある光学素子は、この場合、増加し得る波面収差の補償を提供することができる。そのような増加は、例えば、レーザーシステムが異なる用途に使用される際に起こり得る。特に、これに必要とされる焦点深度の拡大された範囲は、切開する間にレンズにおける調整を必要とする。
【００２２】
インターフェース装置の少なくとも１つは、コーディング／コードに依存してレーザー装置が制御装置の制御プログラムを実行することを可能にさせるコーディング／コードを含むことができる。例えば、優先的に自動的に、レーザー装置がコーディング／コードを認識し、制御装置内の関係する（そのコーディング／コードを割り当てられた）制御プログラムを呼び出してもよい。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、一組のインターフェース装置、例えば、それぞれの眼球内での適用のためのインターフェース装置（患者用インターフェース）が、眼球の外科手術のレーザー装置において使用するために利用できる。それぞれのインターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、レーザー装置のレーザー放射を透過する接触本体と、レーザー装置の対応する結合部にインターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含む。インターフェース装置は、（ｉ）当接面に関連するレーザー放射の焦点の位置に及ぼす影響が異なることにより、及び／又は（ｉｉ）少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、及び／又は（ｉｉｉ）光学素子の数が異なることにより異なり、その結果レーザー装置において利用できるレーザー放射に及ぼす光学的作用が異なる（例えば、ビームの焦点、ビームの偏向、及び／又はビームの分裂が異なる）。
【００２４】
インターフェース装置の少なくとも１つ又は一組のサブセットは、平面のコンタクトレンズを含むことができる。そのような平面のコンタクトレンズの場合、眼球に当接するのに適した平面は、平面の当接面の形状を成し、当接面の反対側にある面（眼球から離れる側に向いている面）は、当接面に平行な平面であるように設計される。インターフェース装置の少なくとも１つは、光学補助素子を含んでもよい。例えば、光学補助素子は、インターフェース装置に、あるいは、平面のコンタクトレンズを有するインターフェース装置の一つに、存在してもよい。光学補助素子は、例えば、コンタクトレンズから離れる側に向いている面が凸面又は平面として形作られ、コンタクトレンズに面している面が凹状に形作られるように、インターフェース装置において配置されていてもよい。しかしながら、光学補助素子の他の設計も考えられる。光学補助素子の正確な形状を考慮せずに、コンタクトレンズに面している面及び／又はコンタクトレンズから離れる側に向いている面は、光学的に自由形状の面として形成されていてもよい。
【００２５】
インターフェース装置の少なくとも１つは、両凹面のコンタクトレンズを含んでもよい。そのようなタイプの両凹面のコンタクトレンズの場合、凹状の当接面は、眼球に当接するために備えられ、当接面の反対側にある面は、凹状に形作られる。加えて、あるいは、代わりに、インターフェース装置の少なくとも１つは、凹面−凸面又は凹面−平面のコンタクトレンズを含んでもよい。凹面−凸面のコンタクトレンズの場合、凹状の当接面は、眼球に当接するために備えられ、当接面の反対側にある面は、凸状に形作られる。凹面−平面のコンタクトレンズの場合、凹状の当接面は、眼球に当接するために備えられ、当接面の反対側にある面は、平面として形作られる。コンタクトレンズの正確な形状を考慮せずに、当接面及び／又は当接面の反対側にある面は、屈折又は回折作用を有する光学的自由形状の面を形成してもよい。
【００２６】
本発明の第３の態様によれば、一組のインターフェース装置の使用方法であって、その使用方法は、眼球の外科手術のレーザー装置において一組のインターフェース装置の一つを変化させて適用することを含む。レーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を利用可能にするための光学素子と、レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置とを含む。制御装置は、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するためにさらに設計され、それぞれのインターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体と、レーザー装置の対応する結合部にインターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含む。一組のインターフェース装置は、レーザー装置で提供されるレーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、異なるものであり、その使用方法は、特定の場合に実行される制御プログラムに依存して、様々な一組のインターフェース装置を適用することを含む。
【００２７】
インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、当接面に関連するレーザー放射の焦点の位置に及ぼす影響が異なることにより、異なってもよい。さらに、インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、異なってもよい。インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、光学素子の数が異なることにより、異なるとも考えられる。
【００２８】
インターフェース装置を交換する場合、レーザー装置の集束光学素子の焦点設定は不変のままとしてもよい。その結果、それぞれに適用するインターフェース装置は交換され、焦点設定が不変のままであるという事実により、レーザー装置における異なる光学的作用が、全く同一のレーザー装置により達成される。
【００２９】
インターフェース装置を交換する場合、制御装置は、適応性のある光学素子又は光伝達適応システムがレーザー放射の光路に導入されるように、レーザー装置を制御することができる。この目的のために、インターフェース装置に対応するコーディング／コードが存在し、これに基づいて、インターフェース装置の識別が行われるようにしてもよい。関連した適応性のある素子又は（コーディング／コードを割り当てられた）システムは、例えば自動的に、この識別にしたがって光路へ導入され得る。適応性のある光学素子又は光伝達適応システムも、レーザー放射の伝播方向にレーザー放射の集束光学素子の上流に導入され得る。
【００３０】
本発明の第４の態様によれば、眼球のレーザー外科手術の方法が利用可能であり、この方法は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を、レーザー装置により提供し、レーザー放射の焦点の位置を、制御装置により制御し、第１の手術タイプの場合、第１の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、制御装置により実行し、これにより第１の手術タイプに合った第１のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介してレーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合され、第２の手術タイプの場合、第１の切開形状とは異なる第２の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、制御装置により実行し、これにより第２の手術タイプに合った第２のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介してレーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合する。
【００３１】
上述のインターフェース装置のコーディング／コードは、例えば、関連した制御プログラムが、自動的に識別され、設定され、そして実行されることを保証するのに役立つことができる。
【００３２】
第１の手術タイプは、レーザー放射による眼球の角膜の手術を含んでもよい。第２の手術タイプは、レーザー放射による眼球の水晶体の手術を含んでもよい。
【００３３】
他の形態では、第２の手術タイプは、レーザー放射による眼球の虹彩、網膜、硝子体、又は虹彩角膜角の部位の（例えば緑内障を手術するための）手術を含むと考えられる。
【００３４】
第３の手術タイプの場合、第１及び／又は第２の切開形状とは異なる第３の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、制御装置により実行してもよく、これにより第３の手術タイプに合った第３のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体の上に配置されてもよく、かつ結合部を介してレーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合してもよく、第３の手術タイプは、レーザー放射による眼球の虹彩の手術を含んでもよい。
【００３５】
第４の手術タイプの場合、第１、第２及び／又は第３の切開形状とは異なる第４の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、制御装置により実行してもよく、これにより第４の手術タイプに合った第４のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体の上に配置されてもよく、かつ結合部を介してレーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合してもよく、第４の手術タイプは、レーザー放射による眼球の虹彩角膜角における緑内障の手術を含んでもよい。
【００３６】
第５の手術タイプの場合、第１、第２、第３及び／又は第４の切開形状とは異なる第５の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、制御装置により実行してもよく、これにより第５の手術タイプに合った第５のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体の上に配置されてもよく、かつ結合部を介してレーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合してもよく、第５の手術タイプは、レーザー放射による眼球の硝子体の手術を含んでもよい。
【００３７】
第６の手術タイプの場合、第１、第２、第３、第４及び／又は第５の切開形状とは異なる第６の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、制御装置により実行してもよく、これにより第６の手術タイプに合った第６のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、レーザー放射を透過する接触本体の上に配置されてもよく、かつ結合部を介してレーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合してもよく、第６の手術タイプは、レーザー放射による眼球の網膜の手術を含んでもよい。
【００３８】
本発明を、全て模式図である添付の図面に基づいて、以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態に記載の眼球の外科的手術のレーザー装置の構成要素の模式的なブロック図である。
【図２ａ】人間の眼球の角膜を切開するためのレーザービームの光路の模式図である。
【図２ｂ】人間の眼球の水晶体を切開するためのレーザービームの光路の模式図である。
【図２ｃ】人間の眼球の虹彩を切開するためのレーザービームの光路の模式図である。
【図２ｄ】人間の眼球の虹彩角膜角を切開するためのレーザービームの光路の模式図である。
【図２ｅ】人間の眼球の硝子体を切開するためのレーザービームの光路の模式図である。
【図２ｆ】人間の眼球の網膜を切開するためのレーザービームの光路の模式図である。
【図３】図２ｂの水晶体を切開するためのレーザービームの光路の更なる模式図である。
【図４ａ】図１のレーザー装置において使用される第１のインターフェースの模式図である。
【図４ｂ】図１のレーザー装置において使用される第２のインターフェースの模式図である。
【図４ｃ】図１のレーザー装置において使用される第３のインターフェースの模式図である。
【図４ｄ】図１のレーザー装置において使用される第４のインターフェースの模式図である。
【図４ｅ】図１のレーザー装置において使用される第５のインターフェースの模式図である。
【図４ｆ】図１のレーザー装置において使用される第６のインターフェースの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１において全体として１０で示されるレーザー装置は、手術される患者の眼球１６の角膜組織に切開を生成するために、放射パルスのパルス持続時間がレーザービーム１４の使用に適している場合に、パルスレーザービーム１４を利用可能にするレーザー源１２を備える。例えば、レーザービーム１４の放射パルスのパルス持続時間は、ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒、又はアト秒範囲となる。レーザー源１２によって利用可能なレーザービーム１４は、その利用において所望されるパルス繰り返し周波数を有する、すなわち、眼球１６のための所定の切開プロファイルに応じて、レーザー源１２から発された一部分の放射パルスが、レーザービーム１４の放射路上に配置される光スイッチ１８によりなくならない限りは、レーザー装置１０から発されて眼球１６上へ向けられる放射パルスの繰り返し周波数は、レーザー源１２の出力で利用可能な放射パルスの繰り返し周波数に対応する。このようななくなった放射パルスは眼球１６に到達しない。
【００４１】
詳細に示されていないが、レーザー源１２は、例えば、レーザー発振器（例えば固体レーザー発振器）と、発振器から発されるレーザーパルスのパルス力を増加させて、同時に時間的に引き伸ばすプリアンプと、個々のレーザーパルスを発振器の予め増幅されたレーザーパルスから選択することで所望の度合まで繰り返し周波数を下げるための後続のパルスピッカーと、選択されて時間的に引き伸ばされたパルスを必要とされるエネルギーのパルスに増幅させる電力増幅器と、電力増幅器から出力されるパルスを、所望されるパルス持続時間まで時間的に圧縮するパルス圧縮器とを含んでもよいことが知られている。
【００４２】
パルス変調器とも呼ばれる光スイッチ１８は、例えば、音響光学変調器又は電気光学変調器の形状を成してもよい。通常、光スイッチ１８は、個々のレーザーパルスを急速になくすことを可能にする任意の光学的な能動素子を含んでいてもよい。光スイッチ１８は、例えば、眼球１６に達することのないなくなる放射パルスを吸収する模式的に２０にて示されるビームトラップを含んでもよい。光スイッチ１８は、レーザービーム１４の放射パルスの通常の光路からなくなる放射パルスを曲折させ、ビームトラップ２０へ向かせることができる。
【００４３】
レーザービーム１４の光路で、例示の場合には、ｚスキャナ２２、ｘ−ｙスキャナ２４、及び集光対物レンズ２６を含む更なる光学素子が配置される。集光対物レンズ２６は、レーザービーム１４を眼球１６上あるいは眼球１６内の所望の切開位置に、特に、眼球の角膜に焦点を合わせる役割を果たす。ｚスキャナ２２は、レーザービーム１４の焦点の位置を長手方向に制御する役割を果たし、一方で、ｘ−ｙスキャナ２４は、焦点の位置を横方向に制御する役割を果たす。この点について、「長手方向」はビームの伝播方向に関し、従来の表記法でｚ方向として示される。一方で、「横方向」はレーザービーム１４の伝播方向に対して横切る方向を示し、従来の表記法によれば、横方向の平面はｘ−ｙ平面として示される。眼球１６の部位のｘ−ｙ−ｚ方向を表す座標フレームを、図示するために図１において示す。
【００４４】
レーザービーム１４の横方向の偏向のために、ｘ−ｙスキャナ２４は、例えば、相互に垂直な軸周りに傾斜可能な一対のガルバノメーター式のミラーを含んでもよい。一方で、ｚスキャナ２２は、例えば、レーザービーム１４の発散と、その結果によるビームの焦点のｚ位置に影響を与える長手方向に調節可能なレンズあるいは可変的な屈折力又は可変ミラーのレンズを含んでもよい。例えば、そのような調節可能なレンズ又はミラーについては詳細に述べていないが、レーザー源１２から放たれるレーザービーム１４を拡張するビーム拡張器内に含まれてもよい。ビーム拡張器を、例えば、ガリレオ望遠鏡として構成してもよい。
【００４５】
集光対物レンズ２６は、好ましくはｆθ対物レンズであって、そのビームの出口側で、眼球１６の角膜のための当接インターフェースを構成する患者用アダプタ２８ａと、着脱可能に連結していることが好ましい。この目的のために、患者用アダプタ２８ａはレーザー放射を透過する接触部材３０ａを含み、眼球に面している下面は眼球１６の角膜のための当接面３２ａを含む。例示の場合において、適切な圧力で眼球１６に対して押圧されている接触部材３０ａにより、又は、圧力下で当接面３２ａ上へ吸引されている角膜により、当接面３２ａは平らな表面として実現され、角膜を平坦化する役割を果たす。平面が平行な設計の場合、通常、圧平板と呼ばれる接触部材３０ａは、円錐形に広がっているキャリアスリーブ３４ａの狭い方の端部に嵌合する。接触部材３０ａとキャリアスリーブ３４ａとの接続は、例えば接着により永久的なものでもよいし、あるいは、例えばねじ連結により着脱可能でもよい。さらに、キャリアスリーブ３４ａと接触部材３０ａの機能を有する光学射出成形部を使用することが考えられる。詳細には示されていないが、キャリアスリーブ３４ａは、図では上端部である広い方のスリーブの端部で、集光対物レンズ２６に結合するための適切な結合構造を備えている。
【００４６】
光スイッチ１８、ｚスキャナ２２、ｘ−ｙスキャナ２４、及び集光対物レンズ２６の順序は、必ずしも図１に示されるものでなくても良いことが理解されよう。例えば、光スイッチ１８は、ｚスキャナ２２の下流の光路に容易に配置されていたかもしれない。この点で、図１に示すこれらの構成要素の順序は、決して制限すべきものではないことが理解されよう。
【００４７】
（必要に応じて、単一の構造装置内に組み込まれることも可能な）レーザー源１２、光スイッチ１８、及び２台のスキャナ２２、２４は、メモリ３８に格納された制御プログラム４０に従って作動する制御コンピュータ３６により制御される。制御プログラム４０は、制御コンピュータ３６により実行された際に、接触部材３０ａを圧迫している眼球１６の角膜、水晶体、又は他の場所において、角膜レンティクルの抽出又は角膜形成術の範囲内で取り除かれる角膜組織領域を、周囲の角膜組織から完全に切り離す切開形状ができるようなレーザービーム１４のビームの焦点の位置の制御がなされる指示（プログラムコード）を含む。必要に応じて、この切開形状は、個々に互いから分離する複数の領域部分に、この組織領域を更に分割することができる。
【００４８】
さらに、例示するように、ミラー４２を形成している適応性の光学素子又は適応性の光学システムを、焦点対物レンズ２６の上流のレーザービーム１４の放射路に導入することが可能であってもよい。このミラー４２は、変形可能なミラーとして設計されてもよい。さらに、ミラー４２の代わりに、他の適応性の光学素子又は光伝達適応システムが提供されていてもよい。眼球１６の水晶体の切開が波面収差を少なくする（補償する）ために行われることになっている場合、ミラー４２はレーザービーム１４の放射路に優先して導入される。眼球１６の角膜の切開の過程で、ミラー４２を通過しているレーザービーム１４を用いずに（レーザービーム１４に影響するミラー４２を用いずに）、ミラー４２を、図１において破線で示す放射路が用いられる無効な位置（効力のない位置）に配置してもよい。放射路の制御（例えば、ミラー４２が放射路に導入されるか否か）は、制御コンピュータ３６により行うことができる。別の実施形態において、ミラーは光路にとどまるため、アプリケーションの起動を経てアプリケーションに依存して駆動される。
【００４９】
図１に示すレーザー装置１０の場合、患者用アダプタ（インターフェース部）２８ａは、焦点対物レンズ２６に例示のように結合される。したがって、図１の眼球１６は、患者用アダプタ２８ａに付いている接触部材３０ａの平面の当接面３２ａを押圧している。この患者用アダプタ２８ａは、図４ａにおいて更に詳細に示される。図４ｂから図４ｅに表示される患者用アダプタ２８ｂ〜２８ｅは、図４ａの患者用アダプタ２８ａと共に、一組の患者用アダプタを形成する。さらに、そのアダプタの全ては同じ焦点対物レンズ２６に結合することが好ましい。更に患者用アダプタ２８ｂ〜２８ｅは、図４ｂから図４ｅにより正確に図示されている。しかしながら、最初に、患者用アダプタが異なることにより、レーザー装置１０の光学的作用に一般にどのような影響を及ぼすかを示す。
【００５０】
図２ａから図２ｆに、６つの異なるタイプの患者用アダプタ２８ｕ、２８ｖ、２８ｗ、２８ｘ、２８ｙ、２８ｚを示す。患者用アダプタ２８ｕは、眼球１６に当接する当接面３２ｕを有するコンタクトレンズ３０ｕを含み、レーザービーム１４を用いて眼球１６の角膜１６ａの切開を可能にする。一方で、患者用アダプタ２８ｖは、眼球１６に当接する当接面３２ｖを有するコンタクトレンズ３０ｖを含み、レーザー装置１０の設定を変えずに眼球１６の水晶体１６ｂの切開を可能にする。したがって、同じレーザー装置１０で（そして、例えば、その装置の同一の設定で）、レーザー装置１０の光学的作用を変更することができる。さらに、患者用アダプタ２８ｗは、レーザービーム１４を用いて、眼球１６の虹彩１６ｃの切開を可能にする。患者用アダプタ２８ｘは、レーザービーム１４を用いて、眼球１６の虹彩角膜角１６ｄの切開を可能にする。患者用アダプタ２８ｙは、レーザービーム１４を用いて、眼球１６の硝子体１６ｅの切開を可能にする。そして、患者用アダプタ２８ｚは、レーザービーム１４を用いて、眼球１６の網膜１６ｆの切開を可能にする。患者用アダプタ２８ｗは、眼球１６に当接する当接面３２ｗを有するコンタクトレンズ３０ｗを含む。患者用アダプタ２８ｘは、眼球１６に当接する当接面３２ｘを有するコンタクトレンズ３０ｘを含む。患者用アダプタ２８ｙは、眼球１６に当接する当接面３２ｙを有するコンタクトレンズ３０ｙを含む。そして、患者用アダプタ２８ｚは、眼球１６に当接する当接面３２ｚを有するコンタクトレンズ３０ｚを含む。
【００５１】
患者用アダプタ２８ｕを使用する場合に、レーザー装置１０の光学的作用は、レーザービーム１４の焦点が角膜１６ａに当てられるという事実により区別される。なかでも、これは、レーザービーム１４の焦点が角膜に位置していることを意味する。標準的な眼球の角膜１６ａの切開にとって、焦点位置ｚ０（すなわちｚスキャナ２２の規定の状態で眼球１６を当接するための患者用アダプタ２８ｕの当接面３２ｕからの焦点までの間隔）が約１１０μｍの値に達することができることは有利な点である。また、角膜の切開のために、通常Δｚ＝０〜１２００μｍの間で可変に焦点深度を設定することが求められる、すなわち、約１．２ｍｍの焦点の調節範囲を必要とする。さらに、通常、約３μｍ〜約５μｍの焦点のスポット径及び約１２ｍｍの走査フィールド直径ΦＦを必要とする。これらの特性は、例えば、患者用アダプタ２８ｕにより満たされる。
【００５２】
レーザー装置１０の設定が保持され、患者用アダプタ２８ｕだけが患者用アダプタ２８ｖと交換される場合、レーザービーム１４の焦点は角膜１６ａにあるのではなく、眼球１６の水晶体１６ｂにある（例えば、平均焦点位置ｚ０は５ｍｍの値をとる）。これは、患者用アダプタ２８ｕの長さＬ１と比較すると、患者用アダプタ２８ｖの長さＬ２が短いことにより得られる。さらに、患者用アダプタ２８ｖにより、例えば、Δｚ＝３〜１２ｍｍの焦点深度の設定が可能であり、焦点のスポット径が５μｍから１０μｍに及び、走査フィールド直径が約７ｍｍに及ぶことが確実となる。その結果、眼球の水晶体１６ｂの切開は、同じレーザー装置１０を使用した場合でも可能となる。
【００５３】
上記の記載は、更に患者用アダプタ２８ｗ、２８ｘ、２８ｙ、２８ｚの使用に適用できる。また、これらの患者用アダプタ２８ｗ、２８ｘ、２８ｙ、２８ｚのうちの１つが同じレーザー装置１０に接続されるときに、異なる手術領域は、例えば、異なる走査フィールド直径に加えて、異なる焦点深度の設定の可能性及び異なるスポット径の存在から得られる。これらの標準値の概要は、この説明の最後の方で説明する。
【００５４】
上述したパラメータの重要性について、図３に基づいて更に説明する。
【００５５】
図３において、レーザービーム１４の焦点位置ｚ０は、例えば、約０．８ｍｍまで達していてもよい。焦点位置ｚ０は、眼球のｚ走査の規定の状態で、焦点位置がｚ方向にどの程度深く位置しているかを特定する（ここで、水晶体１６ｂの前面に対して、当接面３２ｙに対して、例えば焦点場所ｚ０が約４ｍｍまで達する）。図３によると、レーザービームの焦点深度Δｚの範囲は、例えば約４ｍｍまでに達し、全く同一のレーザー装置１０を用いてｚ方向の焦点の調節範囲を特定する。例えば、約８ｍｍの走査フィールド直径ΦＦは、（全く同一のレーザー装置１０を用いて）レーザービーム１４によりｘ−ｙ方向において照射を受けることができる領域の直径を特定する。図３で識別できるように、水晶体１６ｂの切開の場合よりも角膜１６ａの切開の場合の方が、より大きい走査フィールド直径ΦＦが必要とされる。一方で、角膜の切開の場合よりも水晶体１６ｂの切開の場合の方が、当接面３２ｙに対する平均焦点位置ｚ０のより大きい値及びより広い調節範囲Δｚが必要とされる。しかしながら、例示したこれらの上述した値は、限定されると理解されるものではなく、単なる説明上有用なものである。
【００５６】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、図４ｄ及び図４ｅは、レーザー装置１０に用いられる様々な患者用アダプタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ及び２８ｅを示す。用いられる患者用アダプタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ及び２８ｅに応じて、レーザー装置１０に異なる光学的作用がもたらされる。図４ａに示す患者用アダプタ２８ａは、例えば角膜１６ａの切開を行うことのように、レーザー装置１０により、眼球１６の角膜１６ａの手術を行うことに適している。
【００５７】
図１に示すように、患者用アダプタ２８ａは、焦点対物レンズ２６に着脱可能に結合し、眼球１６の角膜１６ａのための当接インターフェースを構成する。この目的のために、患者用アダプタ２８ａは接触部材３０ａを含み、その接触部材３０ａは、レーザー放射を透過し、眼球に面するその下面上に角膜１６ａへの当接面３２ａを含む。患者用アダプタ２８ａの場合、当接面３２ａは平面として形成され、接触部材３０ａが適切な圧力で眼球１６に押圧されることにより、あるいは、圧力下で角膜１６ａが当接面３２ａに吸引されることにより、角膜１６ａを平らにするように機能する。図４ａに示す平面で平行な設計の場合、接触部材３０ａは、通常、圧平プレートとして指定され、円錐形に広がっているキャリアスリーブ３４ａの狭い方の端部に嵌合する。接触部材３０ａとキャリアスリーブ３４ａとの接続は、例えば接着することによって永続的でもよく、あるいは、例えばねじ連結により着脱可能でもよい。あるいは、一体的に生成された射出成形部でも、用途を見出すことができる。詳細に表示されていない方法において、キャリアスリーブ３４ａは、図の上端においてより広いスリーブ端部を有し、焦点対物レンズ２６と結合するための適切な結合構造を備えている。
【００５８】
図４ａに模式的に示すレーザービーム１４は、レーザー放射を伝達する患者用アダプタ２８ａの本体を透過し、平面のコンタクトレンズ３０ａに当たる。平面コンタクトレンズ３０ａの両面（眼球１６に面している当接面３２ａ及び眼球に面していない面３３ａ）は、平面として形作られる。手術される眼球１６は、コンタクトレンズ３０ａの当接面３２ａに押し当たる。コンタクトレンズ３０ａを透過した後に、レーザービーム１４は、模式的に示す焦点の位置で、角膜１６ａに突き当たる。ｘ−ｙ方向及びｚ方向の焦点移動により、制御プログラムであらかじめ設定される切開形状のタイプに従って、角膜１６ａにおいて切開を行うことができる。
【００５９】
図４ａの参照符号と一致する図４ｂから図４ｅの参照符号は、同様の構成要素を意味する。
【００６０】
図４ｂは、眼球１６の水晶体１６ｂの手術を行うことに適し、焦点対物レンズ２６に結合することができる患者用アダプタ２８ｂを示す。図４ａの患者用アダプタ２８ａと同様に、図４ｂに示す患者用アダプタ２８ｂは、平面のコンタクトレンズ３０ｂを含む。患者用アダプタ２８ｂは、（長さＬ１を有する）患者用アダプタ２８ａより短い、長さＬ２を有する。すなわち、角膜１６ａの手術に適している図４ａに示す患者用アダプタ２８ａと比較すると、水晶体１６ｂの手術に適している図４ｂに示す患者用アダプタ２８ｂは、ｚ方向において短い。図４ｂからわかるように、このように短くすることで、レーザービーム１４の焦点を、角膜１６ａでなく水晶体１６ｂに位置させる。ｘ−ｙ方向及びｚ方向の焦点移動を用いて、切開を水晶体１６ｂに生成することができる。レーザービーム１４が横方向に偏向すると、このことは図４ｂの更なるレーザービーム１４ｂに基づいて示されるが、水晶体１６ｂにおいて焦点が横方向に変位する結果になる。図４ｂに模式的に示すように、ｘ−ｙ方向及びｚ方向における焦点位置に応じて、焦点は異なる焦点直径を有する。図４ｂからわかるように、焦点直径は、中心のレーザービーム１４の焦点位置から始まり、横方向及び軸方向に増加する。水晶体１６ｂの周辺領域での所望の光切断の閾値を得るために、様々な深さの領域における横方向のビーム偏向を有するこの不均一な集束を、レーザーパルスエネルギーの増加により補償することができる。しかしながら、代わりに、不均一な集束を、適応性の光学素子、回折光学素子、自由形状の表面で成形される素子により補償することもできる。
【００６１】
図４ｃは、水晶体１６ｂの手術に適し、焦点対物レンズ２６に結合することができる患者用アダプタ２８ｃを示す。図４ｂに示す患者用アダプタ２８ｂに用いられる平面のコンタクトレンズ３０ｂの代わりに、図４ｃに示す患者用アダプタ２８ｃにおいて、凹面−凸面のコンタクトレンズ３０ｃを使用する。この凹面−凸面のコンタクトレンズ３０ｃの場合、眼球１６に面している当接面３２ｃ（眼球を押し当てる面）を凹状に成形する一方で、眼球１６に面していない面３３ｃを凸状に成形する。眼球に面している当接面３２ｃを凹状に成形することにより、眼圧の増加を小さくする。図４ｂの患者用アダプタ２８ｂの場合に起こる焦点直径の変化が焦点の位置で補償されるように、コンタクトレンズ３０ｃを成形する。図４ｃからわかるように、横方向及び軸方向の両方向の周辺領域の焦点の焦点直径は（図４ｂと比較して）小さくなる（改良される）一方で、中心の焦点は（図４ｂと比較して）保持される（変わらない）か、あるいは、わずかに拡大する（悪化する）。したがって、横方向及び軸方向の焦点の位置に関わりなく、焦点の焦点直径は、少なくともほぼ一定の焦点直径を有する。この少なくともほぼ一定の焦点直径は、例えば、コンタクトレンズ３０ｃの上に形成される自由形状の面により得ることができる。例えば、眼球に面している当接面３２ｃ及び／又は眼球を面していないコンタクトレンズ３０ｃの面３３ｃを、自由形状の面として形作っていてもよい。この結果、周辺領域の光切断に必要なレーザー放射１４のエネルギーを、増加させる必要はない、あるいは図４ｂに示す患者用アダプタ２８ｂに用いられる場合のように極端に増加させる必要はなく、少なくともほぼ一定に保つことができる。
【００６２】
図４ｄの患者用アダプタ２８ｄは、凹面−凸面のコンタクトレンズ３０ｃの代わりに、凸面−平面のコンタクトレンズ３０ｄを使用するという事実においてのみ、図４ｃの患者用アダプタ２８ｃと異なる。この凹面−平面のコンタクトレンズ３０ｄの場合、眼球１６に面している当接面３２ｄは凹状に成形され、眼球に面していない面３３ｄは平面である。凹面−平面のコンタクトレンズ３０ｄの代わりに、眼球１６に面している当接面と眼球１６に面していない面との両方を凹状に形作った両凹面のコンタクトレンズを使用してもよい。コンタクトレンズ３２ｄは、面３２ｄ、面３３ｄの一方又は両方の上に自由形状の面を有していてもよい。図４ｄからわかるように、患者用アダプタ２８ｄも、焦点直径を横方向及び軸方向の両方で少なくともほぼ一定となるようにする。
【００６３】
図４ｅに示す患者用アダプタ２８ｅは、当接面３２ｅ（眼球に面している面３２ｅ）と当接面の反対側にある面３３ｅ（眼球に面していない面３３ｅ）との両方が平面として成形された平面のコンタクトレンズ３０ｅを含む。また、患者用アダプタ２８ｅにおいて、光学補助素子３５が形成される。光学補助素子は、眼球の方を向いていない凹面３５ａ及び眼球の方を向いていない平面３５ｂを含む。面３５ａ、面３５ｂの一方又は両方は、自由形状の面として成形されていてもよい。図４ｅからわかるように、光学補助素子は周辺領域の焦点直径を小さくする。中央の領域において、焦点直径が拡大することにより、水晶体１６ｂの全ての位置において焦点直径の適合を達成することができる。中央領域において、焦点直径を変えないようにすることもできる。
【００６４】
図４ｆに示す患者用アダプタ２８ｆは、当接面３２ｆ（眼球に面している面３２ｆ）が凹状に成形され、当接面の反対側にある面３３ｆ（眼球に面していない面３３ｆ）が凸状に成形された凹面−凸面のコンタクトレンズ３０ｆを含む。コンタクトレンズ３０ｆは、面３２ｆ、面３３ｆの一方又は両方の上に光学的に自由な形状の面を含んでもよい。図４ｆにからわかるように、患者用アダプタ２８ｆも、横方向及び軸方向の両方において、焦点直径を、横方向及び軸方向の両方に少なくともほぼ一定となるようにする。図４ｆの患者用アダプタ２８ｆは、図２ｄの患者用アダプタ２８ｘに対応する。
【００６５】
一つ以上の自由形状の面が形成された素子（光学補助素子３５、コンタクトレンズ３０ｃ、コンタクトレンズ３０ｄ）に関わりなく、少なくとも一つの自由形状の面は、平均的な人間の眼球に一致させて形成されていてもよく、あるいは、個々の患者に合わせて形成されていてもよい。したがって、患者用アダプタは、平均的な人間の眼球において焦点直径が所望の適合となる一つ以上の自由形状の面を含めることができる。しかしながら、人間の眼球を切開する前に眼球を調査し、そこから個々の患者のデータを導き出すことも考えられる。個々の患者の（眼球特有の）データから、自由形状の面を算出することができ、次に関連する個々の患者の患者用アダプタにおいて形成される。この結果、切開の精度を向上させることができる。切開の精度を向上させるために、例示のように、ミラー４２を形成する適応システムにより、波面修正を加えることが同様に考えられる。
【００６６】
さらに、レーザー放射１４の反射ロスを減少させるために、自由形状の面の各々は、光学被覆を備えていてもよい。
【００６７】
図と関連して説明するように、レーザー装置の設定を変えない場合であっても、異なる患者用アダプタ２８ａ〜２８ｅを用いて、異なる手術を同じレーザー装置１０で行うことができる。したがって、異なるタイプの手術を全く同一のレーザー装置で行うことができるシステムが、利用可能である。
結論として、例示として、眼球の特定の領域を手術するために、典型的な（しかしながら限定と理解されるべきでない）値を特定する表を示す。
【表１】
2014531294.tif 000003
【図１】
2014531294.tif 000004
【図２ａ】
2014531294.tif 000005
【図２ｂ】
2014531294.tif 000006
【図２ｃ】
2014531294.tif 000007
【図２ｄ】
2014531294.tif 000008
【図２ｅ】
2014531294.tif 000009
【図２ｆ】
2014531294.tif 000010
【図３】
2014531294.tif 000011
【図４ａ】
2014531294.tif 000012
【図４ｂ】
2014531294.tif 000013
【図４ｃ】
2014531294.tif 000014
【図４ｄ】
2014531294.tif 000015
【図４ｅ】
2014531294.tif 000016
【図４ｆ】
2014531294.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月14日(2014.7.14)
【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】
眼球の外科手術のためのレーザーシステムであって、
眼球の外科手術のレーザー装置と、一組のインターフェース装置とを備え、
前記眼球の外科手術のレーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を提供するための光学素子と、前記レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置であり、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するために設計された制御装置とを有し、
それぞれの前記インターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体と、前記レーザー装置の対応する結合部に前記インターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、前記一組のインターフェース装置は、前記レーザー装置で提供される前記レーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、異なるものであることを特徴とする眼球の外科手術のためのレーザーシステム。
【請求項２】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、前記当接面に関連する前記レーザー放射の焦点の位置に及ぼす作用が異なることにより、異なるものであ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】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、光学素子の数が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、眼球及び前記レーザー装置の集束光学素子に結合するように設計された圧平錐体を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記レーザー装置が、前記レーザー放射の伝播方向に前記レーザー装置の集束光学素子の上流に配置された適応性のある光学素子を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記適応性のある光学素子は適応性のあるミラー又は光伝達適応システムを備え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】
前記インターフェース装置の少なくとも１つがコーディング／コードを含み、前記レーザー装置が前記コーディング／コードを認識し、前記制御装置の関係する制御プログラムを呼び出すように構成されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
眼球の外科手術のレーザー装置に使用する一組のインターフェース装置であって、それぞれの前記インターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、前記レーザー装置の前記レーザー放射を透過する接触本体と、前記レーザー装置の対応する結合部にインターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、
前記インターフェース装置は、
前記当接面に関連する前記レーザー放射の焦点の位置に及ぼす影響が異なること、
少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なること、及び／又は
光学素子の数が異なることにより、異なるものであることを特徴とする眼球の外科手術のレーザー装置に使用する一組のインターフェース装置。
【請求項１０】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、前記眼球に当接する平面の当接面を有する平面のコンタクトレンズを含み、前記当接面の反対側にある面は、前記当接面に平行な平面であることを特徴とする請求項９に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１１】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、光学補助素子を含むものであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１２】
前記光学補助素子は、前記コンタクトレンズから離れる側に向いている面が凸面又は平面として形作られ、前記コンタクトレンズに面している面が凹状に形作られるように、前記インターフェース装置において配置されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１３】
前記コンタクトレンズに面している前記面及び／又は前記コンタクトレンズから離れる側に向いている前記面は、自由形状の面として形成されるものであることを特徴とする請求項１２に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１４】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、前記眼球に当接する凹状の当接面を有する両凹面のコンタクトレンズを含み、前記当接面の反対側にある面は、凹状に形作られるものであることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１５】
前記インターフェース装置の少なくとも１つは、前記眼球に当接する凹状の当接面を有する凹面−凸面又は凹面−平面のコンタクトレンズを含み、前記当接面の反対側にある面は、凸状又は平面に形作られるものであることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１６】
前記当接面及び／又は前記当接面の反対側にある面は、自由形状の面として形成されるものであることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の一組のインターフェース装置。
【請求項１７】
一組のインターフェース装置の使用方法であって、
該使用方法は、眼球の外科手術のレーザー装置において前記一組のインターフェース装置の一つを変化させて適用することを含み、
前記レーザー装置は、人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を利用可能にするための光学素子と、前記レーザー放射の焦点の位置を制御するための制御装置であり、様々なタイプの切開形状を示す様々な制御プログラムを実行するために設計された制御装置とを有し、
それぞれの前記インターフェース装置は、手術される眼球に当接する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体と、前記レーザー装置の対応する結合部に前記インターフェース装置を着脱可能に結合するための結合部とを含み、前記一組のインターフェース装置は、前記レーザー装置で提供される前記レーザー放射に及ぼす光学的作用が異なることにより、異なるものであり、
前記使用方法は、特定の場合に実行される制御プログラムに依存して、様々な前記一組のインターフェース装置を適用することを含むことを特徴とする使用方法。
【請求項１８】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、前記当接面に関連する前記レーザー放射の焦点の位置に及ぼす影響が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１７に記載の使用方法。
【請求項１９】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも１つの光学境界面の形状及び／又は位置が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の使用方法。
【請求項２０】
前記インターフェース装置の少なくとも１つのサブセットは、光学素子の数が異なることにより、異なるものであることを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の使用方法。
【請求項２１】
前記インターフェース装置を交換する場合、前記レーザー装置の集束光学素子の内部の焦点設定は不変のままとすることを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載の使用方法。
【請求項２２】
前記インターフェース装置を交換する場合、前記制御装置は、適応性のある光学素子又は光伝達適応システムが前記レーザー放射の光路に導入又は光路に向けて駆動されるように、前記レーザー装置を制御することを特徴とする請求項２１に記載の使用方法。
【請求項２３】
前記適応性のある光学素子又は前記光伝達適応システムは、前記レーザー放射の伝播方向に前記レーザー放射の集束光学素子の上流に導入されることを特徴とする請求項２２に記載の使用方法。
【請求項２４】
眼球の外科手術のためのレーザーシステムにおける制御装置による制御方法であって、
人間の眼球組織の光切断の生成に合った放射特性を持つ集光パルスレーザー放射を、レーザー装置により提供し、前記レーザー放射の焦点の位置を、制御装置により制御し、
第１の手術タイプの場合、第１の切開形状を示す少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第１の手術タイプに合った第１のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合されるように制御し、
第２の手術タイプの場合、前記第１の切開形状とは異なる第２の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第２の手術タイプに合った第２のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合されるように制御することを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記第１の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の前記角膜の手術を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の水晶体の手術を含むことを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
第３の手術タイプの場合、前記第１及び／又は第２の切開形状とは異なる第３の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第３の手術タイプに合った第３のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合されるように制御し、前記第３の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の虹彩の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
第４の手術タイプの場合、前記第１、第２及び／又は第３の切開形状とは異なる第４の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第４の手術タイプに合った第４のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合されるように制御し、前記第４の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の虹彩角膜角における緑内障の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
第５の手術タイプの場合、前記第１、第２、第３及び／又は第４の切開形状とは異なる第５の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第５の手術タイプに合った第５のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合されるように制御し、第５の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の硝子体の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
第６の手術タイプの場合、前記第１、第２、第３、第４及び／又は第５の切開形状とは異なる第６の切開形状を示す前記少なくとも１つの一連の制御プログラムを、前記制御装置により実行し、これにより前記第６の手術タイプに合った第６のインターフェース装置が、手術される眼球に対する当接面を有し、前記レーザー放射を透過する接触本体の上に配置され、かつ結合部を介して前記レーザー装置の対応する結合部に着脱可能に結合されるように制御し、前記第６の手術タイプは、前記レーザー放射による前記眼球の網膜の手術を含むことを特徴とする請求項２４から請求項２９のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2014531294.tif 000018
2014531294.tif 000019
2014531294.tif 000020
2014531294.tif 000021