(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角膜架橋用装置であって、
ヒトの角膜内に光切断を形成するためのエネルギー及びパルス長を有するレーザー放射の光源と、
前記レーザー放射を走査するためのスキャナデバイスと、
前記スキャナデバイスを制御するよう構成された制御コンピュータと、
角膜光切断が生じる閾値を下回り、かつ、光増感剤を活性化させるために十分なレベルで前記レーザー放射のフルエンスを低減させるよう選択されたフルエンス低減部品であって、前記フルエンス低減部品は、前記制御コンピュータからの指示に応じて、前記レーザー放射のビーム経路の外である第１の位置に択一的に移動されるか、前記レーザー放射のビーム経路の中である第２の位置に移動されるよう構成される、フルエンス低減部品を備え、
前記制御コンピュータが、
前記レーザー放射の前記ビーム経路の外である第１の位置に、前記フルエンス低減部品を移動させ、
前記スキャナデバイスを制御し、角膜内または角膜上に光増感剤を導入または塗布するための少なくとも１つの切り込みを、前記レーザー放射で角膜内に作成し、かつ
前記フルエンス低減部品を前記レーザー放射の前記ビーム経路の中である第２の位置に移動させ、前記光増感剤を角膜架橋のために活性化させるのに十分なレベルに、前記レーザー放射のフルエンスを低減させるように、プログラムされている、装置。
【請求項２】
前記低減されたフルエンスは、角膜光切断が生じる閾値を下回る、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの切り込みは、前記レーザー放射によって角膜を切断することによって作成され、前記光増感剤は、前記低減されたフルエンスを有する前記レーザー放射で前記光増感剤を照射することによって活性化される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
レーザー放射用の前記光源は、紫外線フェムト秒レーザーである、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して屈折矯正手術、例えば、ＬＡＳＩＫ、および関連する眼科学的処置に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、角膜架橋用装置、その装置の使用、および角膜架橋のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科学においては、治療目的で、組織、例えば、角膜の生体力学的および生化学的な特性を変更するために光増感剤および電磁放射を用いる技術が、１０年よりも長期にわたって知られている。
【０００３】
ヒトの眼球は、角強膜によって境界を定められる。内部眼圧によって、コラーゲンを含む角強膜は、ほぼ球状を有する。後方の眼球領域においては、角強膜は白強膜から構成される。可視光に対して透光性である角膜は、前方の領域に位置する。
【０００４】
角強膜の変形は、屈折異常を引き起こす可能性がある。例えば、近視の一種である、軸性近視は、眼球の角膜および／または強膜の縦膨張に起因する可能性がある。楕円形状の角膜表面は、「不規則な角膜湾曲」と呼ばれる、ある種の乱視または他の高次の収差を引き起こす可能性がある。角膜の別の異常は、角膜形状の進行性の不規則な変化により引き起こされる可能性がある。これは、通常拡張症として知られる。これらの拡張症の変化は、通常角膜薄化と角膜の前方および／または後方の湾曲の増加によって特徴付けられ、しばしば高レベルの近視および乱視につながる。拡張症のうち最も一般的な形態は、円錐角膜である。円錐角膜において、角膜の病理学的軟化は、角膜の進行性の薄化および錐状体変形につながる。膨隆が増大するにつれて、角膜は通常薄くなって中心を下回る。膨隆は破砕して瘢痕化する可能性があるが、これにより、視力が永久に低減する可能性がある。これらの状態において、角膜間質は、構造的に弱体化して生体力学的に不安定である。
【０００５】
角膜架橋（しばしば架橋、角膜コラーゲン架橋、または角膜コラーゲン架橋と称される）は、紫外（ＵＶ）光または青スペクトル光と、光増感剤を用いることによって、角膜内の化学結合を強め、角膜の剛性を増大させる技術である。補強効果は、光増感剤のＵＶ放射に起因する。ＵＶ放射によって、光増感剤が活性化されて角膜架橋を引き起こす。角膜架橋は、コラーゲン繊維の架橋を伴う。ＵＶ光は、角膜内の架橋を引き起こすために用いられ、これによって、角膜はより強く剛性になる。処置中に角膜が吸収するＵＶ光は、架橋を引き起こす。架橋は、ＵＶ光を用いた照射の後、数日にわたって起こる。
【０００６】
要するに、角膜架橋は、角膜を強固にするため、角膜上または角膜内に光増感剤を配置し、引き続いてＵＶ光にさらす工程とみなされてもよい。
【０００７】
周知の技術においては、光増感剤の一例としてのリボフラビンを角膜内に取り込むために、角膜上皮は少なくとも部分的に取り除かれるが、これは、角膜上皮がリボフラビン分子の角膜内への拡散に対する障壁としての役割を果たすことによって、リボフラビンが角膜に浸透することを妨げるためである。最近になって、レーザーデバイスによって角膜内にチャネルを作成してリボフラビンをその作成したチャネルに導入し、好適な追加のＵＶ光源を用いてその導入されたリボフラビンを照射することが提案され出した。これは、追加のＵＶ光源を患者に向けて移動させるか、または患者を追加のＵＶ光源に向けて移動させるかのいずれかを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
角膜架橋用の改良された技術を提供する必要がある。
【０００９】
角膜架橋のためには、１９０ｎｍ〜５００ｎｍ、例えば、２７０ｎｍ、３６６ｎｍ、または４４５ｎｍの波長範囲の光が、光増感剤を活性化するのに好適であることが分かっていて、現在一般的に使用されている。しかしながら、将来においては、他の光増感剤も考えられてもよく、その光増感剤は、上記の例示的な範囲とは異なる波長範囲の光によって活性化されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示においては、請求項１に記載の装置、請求項１２に記載の装置の使用、および請求項１３に記載の方法が提供されている。具体的な実施形態は、従属請求項において説明される。
【００１１】
第１の態様によれば、角膜架橋用装置が提供される。本装置は、レーザー放射の光源と、そのレーザー放射を走査するためのスキャナデバイスと、そのスキャナデバイスを制御するための制御コンピュータとを備える。制御コンピュータは、スキャナデバイスを制御して、角膜内または角膜上に光増感剤を導入または塗布するための少なくとも１つの切り込みを、角膜内に作成し、かつ光増感剤を角膜架橋のために活性化させるようにプログラムされている。
【００１２】
少なくとも１つの切り込みは、少なくとも１つの切除および／または少なくとも１つのチャネル切り込みであってもよく、または少なくとも１つの切除および／または少なくとも１つのチャネル切り込みを含んでもよい。少なくとも１つのチャネル切り込みが、角膜内への光増感剤の導入のために作成されてもよい。例えば、少なくとも１つのチャネル切り込みは、光増感剤の導入のための１つ以上のチャネルを形成してもよい。少なくとも１つの切除は、角膜上への光増感剤の塗布のために作成されてもよい。
【００１３】
このようにして、レーザー放射の同一の光源を、少なくとも１つの切り込み、例えば、少なくとも１つの切除および／または少なくとも１つのチャネル切り込みを作成することと、角膜架橋のための光増感剤を活性化することとの両方のために用いることができる。
【００１４】
光増感剤は、角膜組織を安定化する任意の好適な成分、例えば、リボフラビン（ビタミンＢ２）、リシルオキシダーゼ、トランスグルタミナーゼ、糖アルデヒド、エチルカルボジイミド、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒドまたはこれらの混合、例えばカーノブスキー液を含んでいてもよい。
【００１５】
制御プログラムが、制御コンピュータ上で実行可能であってもよく、この制御プログラムは、制御コンピュータによって実行されたときに、上記した方法でスキャナデバイスを制御する命令を含んでいる。レーザー放射を走査するためのスキャナデバイスは、少なくとも１つの切り込み、例えば、少なくとも１つの切除および／または少なくとも１つのチャネル切り込みを作成するために、レーザー放射を眼に導いてもよい。さらに、光学ミラーおよび合焦対物レンズのような光学部品が、レーザー放射を合焦させるためのレーザー放射のビーム経路に提供されてもよい。スキャナデバイスは、レーザー放射の焦点を縦横に制御するように構成されていてもよい。この文脈では、「横の」は、レーザー放射の伝播方向に対する直角の方向を指す場合があり、「縦の」は、レーザー放射のビーム伝播方向を指す場合がある。
【００１６】
レーザー放射の光源の例としては、アト秒レーザー、フェムト秒レーザー、ナノ秒レーザーまたはピコ秒レーザーが挙げられる。前記光源を用いて、ＬＡＳＩＫ手術が行われてもよいし、またはレンチキュラ切り込みが作成されてもよい。このような手術においては、例えば、フェムト秒レーザーは、レーザー光のエネルギーを用いた組織の光切断によって眼の組織を切断するが、これによって、レーザー誘起光学的穿孔（ＬＩＯＢ）が作成され、キャビテーション気泡が生成される。ＬＡＳＩＫ手術において、レーザーシステムは、間質内のフラップまたはキャップを切断する。フラップ／キャップは、角膜の再形成のための手段として、例えば、エキシマレーザーを用いて露出された間質を切除するために持ち上げられるか、または取り除かれる。ピコ秒、ナノ秒、フェムト秒、およびアト秒の範囲におけるパルス長を有するパルスレーザーは、少なくとも１つの切り込み、例えば、少なくとも１つの切除および／または少なくとも１つのチャネル切り込みを作成するのに好適である。第１の態様に係る装置に提供されたレーザー放射の光源は、３００〜１９００ナノメートル（ｎｍ）の波長範囲、例えば、３００〜６５０、６５０〜１０５０、１０５０〜１２５０、または１１００〜１９００ｎｍの範囲波長を有してもよい。
【００１７】
スキャナデバイスを制御する制御コンピュータは、少なくとも１つの切り込み、例えば、少なくとも１つの切除および／またはチャネル切り込みを作成するために、スキャナデバイスにレーザー放射の焦点を直線または曲線に沿って移動して組織内にＬＩＯＢを生じるように命令するようにプログラムされる場合がある。一方では、個々に隣接するＬＩＯＢのお互いからの分離（または気泡間の「間隔を開けること」）は、組織の構造と安定性を損なうことができるだけ少なくなるように、少なくとも１つの切り込みが作成されてもよい。他方では、少なくとも１つのチャネル切り込みが作成される場合に、少なくとも１つのチャネル切り込みを形成するＬＩＯＢ間の分離は非常に小さくてもよいので、溶液の形態で少なくとも１つのチャネル切り込みに導入された光増感剤は、少なくとも１つのチャネル切り込みを通して望ましい方法で、すなわち、ＬＩＯＢからＬＩＯＢへ組織に浸透する。したがって、隣接するＬＩＯＢ間の領域においては、光増感剤は拡散によって浸透する。
【００１８】
要するに、特定の実施形態という意味では、用語「チャネル」または「チャネル切り込み」は、必ずしも全く組織のない連続した空洞として考えられる必要はないが、他方では、特定の実施形態では完全に連続したチャネルまたはチャネル切り込みが想定される可能性がある。特定の実施形態において、ここで用いられる用語「チャネル」または「チャネル切り込み」は、ＬＡＳＩＫにおけるようなフラップ／キャップを作成するための切り込み領域を意味しない。他方では、用語「切除」は、次に角膜架橋によって硬化される場合があるので、フラップ／キャップとして解釈されてもよい。
【００１９】
少なくとも１つの切り込み、例えば、少なくとも１つのチャネル切り込みが、レーザー放射によって少なくとも部分的に作成されてもよいが、ＬＩＯＢは、少なくともある程度お互いに完全には融合しない。隣接するＬＩＯＢ間の距離は、１μｍ〜２０μｍの範囲内であってもよい。例えば、隣接するＬＩＯＢ間の距離は、例えば、１μｍ〜１０μｍ、３μｍ〜５μｍ、７〜１０μｍ、１０〜１５μｍ、１５μｍ〜２０μｍの範囲であってもよい。
【００２０】
第１の態様の第１の実施形態では、処置される眼の位置を装置に対して移すことが可能である。このようにして、レーザー放射の焦点がずれる場合があるが、その場合、角膜内のレーザー放射のフルエンスの低減につながる場合がある。このようなやり方でレーザー放射の焦点のずれを引き起こすことによって、レーザー放射のフルエンスが、角膜内で光切断が生じる閾値を下回るようになると考えられる。眼の位置を移すことによって、レーザー放射の強度が弱められてもよいが、その場合、角膜内のレーザー放射のフルエンスの低減につながる場合がある。照射の平均電力は、３〜１００ｍＷ／ｃｍ2以上、例えば、３〜１０、１０〜３０、３０〜５０、５０〜８０、８０〜１００ｍＷ／ｃｍ2の範囲であってもよい。
【００２１】
第１の態様の第２の実施形態では、装置は、レーザー放射のフルエンスを低減するためのフルエンス低減部品を備えてもよい。例えば、低減されたフルエンスは、角膜光切断が生じる閾値を下回ってもよい。照射の平均電力は、３〜１００ｍＷ／ｃｍ2以上、例えば、３〜１０、１０〜３０、３０〜５０、５０〜８０、８０〜１００ｍＷ／ｃｍ2の範囲であってもよい。
【００２２】
その結果、少なくとも１つのチャネル切り込みが、レーザー放射用の光源によって提供されるレーザー放射を用いて角膜を切断することによって作成されてもよい。次に、光増感剤が少なくとも１つのチャネル切り込みに導入されてもよい。次に、レーザー放射のフルエンスが低減されてもよいように、レーザー放射をフルエンス低減部品によって修正してもよい。次に、フルエンスを低減したレーザー放射を用いて、光増感剤を照射することによって、光増感剤を活性化させてもよい。
【００２３】
フルエンス低減部品が、レーザー放射のビーム経路に選択的に導入されてもよい。フルエンス低減部品が、制御コンピュータからの命令に応えて、レーザー放射のビーム経路に導入されてもよいと考えられる。例えば、フルエンス低減部品が、レーザー放射のビーム経路に移動するように構成されてもよい。この移動は、フルエンス低減部品がレーザー放射のビーム経路に導入されない第１の位置から、レーザー放射のビーム経路に導入される第２の位置まで移動して第１の位置に戻る、などの、例えば、直線移動、スイング移動等のいかなる種類の移動でもよい。
【００２４】
フルエンス低減部品は、患者インターフェースであってもよいし、または患者インターフェースの部分、患者アダプタ、または圧平錐状体であってもよい。患者インターフェース、患者アダプタ、または圧平錐状体は、眼の角膜と相互作用してもよい。この場合、患者インターフェース、患者アダプタ、または圧平錐状体の長さと、患者インターフェース、患者アダプタ、または圧平錐状体内の光学部品とのうちの少なくとも１つを修正することによって、レーザー放射のフルエンスを好適に低減することができる。
【００２５】
第２の実施形態の第１の変形において、フルエンス低減部品は、レーザー放射のビームを拡幅するための拡幅部品を含むか、または拡幅部品として構成されてもよい。レーザー放射のビームを拡幅することによって、レーザー放射の焦点がずれる場合があり、その場合、角膜内のレーザー放射のフルエンスの低減につながる場合がある。このようなやり方でレーザー放射のビームの拡幅を引き起こすことによって、拡幅されたレーザー放射のフルエンスが、角膜内で光切断が生じる閾値を下回るようになると考えられる。
【００２６】
第２の実施形態の第２の変形において、フルエンス低減部品は、レーザー放射の焦点をずらすためのデフォーカス部品を含むか、またはデフォーカス部品として構成されてもよい。このようなやり方でレーザー放射の焦点をずれを引き起こすことによって、焦点をずらしたレーザー放射のフルエンスが、角膜内で光切断が生じる閾値を下回るようになると考えられる。
【００２７】
第２の実施形態の第３の変形において、フルエンス低減部品は、レーザー放射を分散するための分散部品を含むか、または分散部品として構成されてもよい。レーザー放射の分散によって、角膜内のレーザー放射のフルエンスは、低減される場合がある。このようなやり方で分散を引き起こすことによって、レーザー放射のフルエンスが、角膜内で光切断が生じる閾値を下回るようになると考えられる。
【００２８】
第２の実施形態の第４の変形において、フルエンス低減部品は、光源によって提供されるレーザー放射のエネルギーを低減させるためのエネルギー低減部品を含むか、またはエネルギー低減部品として構成されてもよい。エネルギー低減部品によって、レーザー放射の光源によって提供されるレーザー放射のエネルギーが低減される場合がある。制御コンピュータは、レーザー放射の光源に、制御コンピュータによって計算された量だけエネルギーを低減するように命令してもよい。このようなやり方でエネルギーの低減を引き起こすことによって、低減されたレーザー放射のフルエンスが、角膜内で光切断が生じる閾値を下回るようになると考えられる。
【００２９】
第２の態様により、本明細書で説明した角膜架橋用の装置の使用が提供される。
【００３０】
第３の態様によれば、角膜架橋のための方法が提供される。本方法は、レーザー放射を提供することと、スキャナデバイスを用いてそのレーザー放射を走査することと、スキャナデバイスを制御して、角膜内または角膜上に光増感剤を導入または塗布するための少なくとも１つの切り込みを、角膜内に作成し、かつその光増感剤を角膜架橋のために活性化することとを含む。
【００３１】
第３の態様に係る方法の変形によれば、上記の方法と、眼の角膜内に光増感剤を導入する方法とを組み合わせる方法が教授される。第３の態様に係る方法の変形は、角膜で行われる屈折矯正手術、例えば、ＬＡＳＩＫ方式の屈折矯正手術と組み合わせてもよい。第３の態様に係る方法のさらなる変形によれば、第３の態様に係る方法と、眼の角膜上に光増感剤を塗布する方法とを組み合わせる方法が教授される。
【００３２】
ここでは、本開示の実施形態が、下記の添付の図面を参照し、より詳細な実施例を用いて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態に係るヒトの角膜における角膜架橋用の装置の実施例を概略的に示す図である。
【図２】図１の角膜架橋用の装置の変形を概略的に示す図である。
【図３】図１の角膜架橋用の装置の変形を概略的に示す図である。
【図４】図１の角膜架橋用の装置の変形を概略的に示す図である。
【図５】実施形態に係るヒトの角膜における角膜架橋のための方法の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
ここで、図面を参照して、開示された装置および方法の例示的実施形態が詳細に示される。以下の説明は、添付の請求項を、図面で示され、本明細書で開示される特定の実施形態に包括する、または別の方法で限定もしくは制限することをいかようにも意図するものではない。図面は可能な実施形態を表しているが、図面は必ずしも一定の比率とは限らず、実施形態をより良く示すために、特定の特徴が単純化されるか、誇張されるか、除去されるか、または部分的に区分されている。さらに、特定の図面は、概略形式である場合がある。
【００３５】
以下においては、「１つの（ａ）」チャネル切り込みまたは「その（ｔｈｅ）」チャネル切り込みが参照されているだけで、これはチャネル切り込みの数を特定の数に限定することを意図するものではない。むしろ、用語「チャネル」または「チャネル切り込み」は、以下で用いられる場合、任意の好適な数のチャネルまたはチャネル切り込み、例えば、１つのチャネル（切り込み）および２つ以上のチャネルまたはチャネル切り込みを含む。さらに、以下において、チャネル（複数可）またはチャネル切り込み（複数可）の作成が参照されているが、１つ以上の切除などの他の種類の切り込みも同様な方法で作成されてもよい。
【００３６】
図１は、眼の角膜内にチャネルを作成するように構成された装置１０の例示的実施形態を示す。本実施形態では、装置１０は、レーザーデバイス１４と制御コンピュータ１８を含む。レーザーデバイス１４は、超短パルスレーザー放射を用いて、ヒトの角膜内に少なくとも１つのチャネル切り込みを作成することができる。本明細書で用いられる場合、超短は、ナノ秒、ピコ秒、またはフェムト秒またはアト秒範囲内でのパルス幅を意味することを意図している。レーザーデバイス１４は、光増感剤が作成されたチャネル切り込み内に導入され、次に例として用いられるその光増感剤が、角膜架橋のために活性化されるために紫外（ＵＶ）光または青スペクトル光で照射されている間、眼の外科的療法の一部としてチャネル切り込みを作成することができる。
【００３７】
レーザーデバイス１４は、チャネル切り込みを作成するために、パルスレーザー放射の焦点を角膜内の所定の経路に沿って向ける制御可能部品を含んでもよい。
【００３８】
図１に示された実施例では、装置１０は、ヒトの眼１２に対してレーザー外科療法を行う。装置１０は、レーザーデバイス１４、患者アダプタ１６、制御コンピュータ１８、およびメモリ２０を含み、これらは、例示されるように結合されていてもよい。メモリ２０は、制御プログラム３４を記憶している。レーザーデバイス１４は、レーザー光源２２、スキャナ２４、１つ以上の光学ミラー２６、および合焦対物レンズ２８を含み、これらは、例示されるように結合されていてもよい。患者アダプタ１６は、図に示すように結合された、接触素子３０および支持スリーブ３２を含む。
【００３９】
レーザー光源２２は、超短パルスを用いてレーザービーム３６を生成する。レーザービーム３６の焦点は、角膜などの組織内にレーザー誘起光学的穿孔（ＬＩＯＢ）を作成してもよい。レーザービーム３６は、正確に合焦され、角膜細胞層内での正確な切り込みを可能にし、これにより、他の組織の不必要な切断を低減または回避する場合がある。
【００４０】
レーザービーム３６は、３００〜１９００ナノメートル（ｎｍ）の波長範囲などのいかなる好適な波長、例えば、３００〜６５０、６５０〜１０５０、１０５０〜１２５０、または１１００〜１９００ｎｍの範囲の波長を有してもよい。本実施例では、レーザービーム３６は３４５ｎｍの波長を有すると想定されているが、これに限定されるものではない。また、レーザービーム３６は、例えば、直径５マイクロメートル（μｍ）以下の比較的小さな焦点体積を有してもよい。特定の実施形態では、レーザー光源２２および／またはレーザービーム３６用の配送チャネル（図面には示されない）が、真空または、ほぼ真空内にされてもよい。
【００４１】
スキャナ２４、光学ミラー２６、および合焦対物レンズ２８は、レーザービーム３６のビーム経路内にある。スキャナ２４は、レーザー放射３６の焦点を縦横に制御するように構成されている。「横の」は、レーザービーム３６の伝播方向に対する直角の方向を指し、「縦の」は、ビーム伝播方向を指している。横断面はｘ−ｙ面として示されてもよく、縦方向はｚ方向として示されてもよい。
【００４２】
スキャナ２４は、レーザービーム３６を任意の好適な様式で横に向けてもよい。例えば、スキャナ２４は、相互に垂直軸を中心として傾けることができる、検流計により駆動される１対のスキャナミラーを含んでもよい。別の実施例として、スキャナ２４は、レーザービーム３６を電気光学的に操ることができる電気光学結晶を含んでもよい。スキャナ２４は、レーザービーム３６を任意の好適な方法で縦に向けてもよい。例えば、スキャナ２４は、ビーム焦点のｚ位置を制御できる、縦に調整可能なレンズ、可変屈折力のレンズ、または変形可能ミラーを含んでもよい。スキャナ２４の焦点制御部品は、例えば、同一または異なるモジュラユニット内にビーム経路に沿って任意の好適な様式で並べられていてもよい。
【００４３】
１つ以上の光学ミラー２６は、レーザービーム３６を合焦対物レンズ２８に向ける。例えば、光学ミラー２６は、固定した偏向ミラーであってもよい。代替として、レーザービーム３６を屈折させるか、または回折させることができる光学素子が、光学ミラー２６の代わりに提供されてもよい。
【００４４】
合焦対物レンズ２８は、レーザービーム３６を眼１２上に、より具体的には、眼１２の角膜上に合焦させる。合焦対物レンズ２８は、患者アダプタ１６と分離可能に結合されてもよい。合焦対物レンズ２８は、ｆ−シータ対物レンズなどの、任意の好適な光学デバイスであってもよい。
【００４５】
患者アダプタ１６は、眼１２の角膜と相互作用する。スリーブ３２は、合焦対物レンズ２８と結合し、接触素子３０を保持する。接触素子３０は、レーザー放射に対して透過性または透光性であり、角膜と相互作用する当接面３８を有し、角膜の一部を平らにする場合がある。特定の実施形態では、当接面３８は平面的であり、角膜上に平面領域を形成する。当接面３８はｘ−ｙ面上にあってもよく、その場合、平面領域もまたｘ−ｙ面上にある。他の実施形態では、当接面は平面である必要はなく、例えば、凸面または凹面であってもよい。
【００４６】
制御コンピュータ１８は、制御可能部品、例えば、レーザー光源２２、１つ以上の光学ミラー２６、および／またはスキャナ２４を制御プログラム３４に従って制御する。制御プログラム３４は、パルスレーザー放射を角膜の一領域に合焦させて少なくともその領域の一部を光切断するように制御可能部品に命令する、コンピュータコードを含む。
【００４７】
動作の特定の実施例では、スキャナ２４は、レーザービーム３６に任意の好適な幾何学的形状のチャネル切り込みを形成または作成するように指示する場合がある。チャネル切り込みの１つ以上の切開が、ｘ−ｙ平面内に二次元的に延びるように（例えば、角膜が、接触素子３０の当接面３８に対する当接を通して平らにされるときの状態において）形成されてもよい。この点において、スキャナ２４は、レーザービーム３６を当接面３８の下に一定のｚ値で合焦させて、その焦点をｘ−ｙ面内にあるパターンで移動させることによって、チャネル切り込みの１つ以上の切開を形成してもよい。さらに、チャネル切り込みの１つ以上の切開は、前方の角膜表面下から角膜の表面方向に、または角膜の表面まで延びてもよい。スキャナ２４は、レーザービーム３６の焦点のｚ値を変化させ、状況に応じてｘおよび／またはｙ値も変化させることによって、このような１つ以上の切開を形成してもよい。
【００４８】
角膜の任意の好適な部分が、光切断されてもよい。任意の角膜層の１つ以上が、光切断のために選択されてもよい。加えて、細胞層の一部がｚ方向に光切断されてもよいが、その細胞の一部は角膜上に残ってもよい。その上、ｘ−ｙ面内の特定の領域（または「目標ゾーン」）が、光切断のために選択されてもよい。
【００４９】
装置１０は、角膜層を任意の好適な様式で光切断してもよい。特定の実施形態では、制御コンピュータ１８は、レーザービーム３６を当接面３８の下に一定のｚ値で合焦させ、実質的に目標ゾーンを覆うｘ−ｙ面内のあるパターンで移動させるように、レーザーデバイス１４に命令してもよい。任意の好適なパターンが用いられてもよい。
【００５０】
レーザービーム３６がスキャン経路に沿って移動すると、レーザー放射パルスが、眼１２の角膜組織内にマイクロ切断を作成する。特定の状況下では、スキャン経路パターンは、目標ゾーン上にマイクロ切断の非均一配分を引き起こす場合がある。これらのケースでは、レーザービーム３６は、切断をより均一にさせるために修正されてもよい。例えば、特定のパルスが遮断されるか、またはパルスエネルギーが低減される場合があり、これによって特定領域でのパルスの数または影響が低減される。
【００５１】
上記の手術は、ＬＡＳＩＫと類似している。ＬＡＳＩＫと類似したやり方で、制御コンピュータ１８は、レーザー放射光源２２、１つ以上の光学ミラー２６、および／またはスキャナデバイス２４を制御してもよい。制御コンピュータ１８は、眼１２の角膜内にチャネル切り込みを作成する特別なやり方でレーザービーム３６を制御するために、メモリ２０に記憶されたプログラム３４を用いてプログラムされてもよい。ＬＡＳＩＫとは対照的に、図１に示す実施例では、レーザー放射によって作成された光切断は、フラップの作成ではなく光増感剤の導入のためにチャネル切り込みを形成する。
【００５２】
チャネル切り込みの作成後、「角膜架橋」として知られる工程で、眼１２の生体力学的および／または生化学的な特性を変更するために、光増感剤を眼１２の中に導入することができる。例えば、角膜の機械的安定性は、架橋によって強化することができる。本実施例の架橋によって治療される眼１２は、本質的には涙液膜によって外部から覆われる角膜であるが、これに限定されるものではない。角膜は、上皮、ボウマン層、間質、デセメント膜、および内皮を有する。
【００５３】
作成されたチャネル切り込みへの光増感剤の導入の後、光増感剤は、チャネル切り込みを浸透および貫通し、そこから角膜組織内に光増感剤自体を拡散によって配分する。
【００５４】
角膜架橋の工程において、光増感剤の導入後、光増感剤は、角膜架橋用に活性化されるために、ＵＶ光にさらされる。本目的のため、光増感剤は、同一のレーザー光源２２によって提供された光を用いて照射されるが、これは、チャネル切り込みを作成するためのレーザー放射も提供する。しかしながら、何の修正も無しでレーザー放射を用いることは、結果的に角膜架橋用の光増感剤の活性化よりもむしろ角膜内のレーザー放射によって作成される光切断をもたらす。角膜内の光切断の生成を防ぐためには、眼１２の角膜に実際に影響を及ぼすレーザー放射のフルエンスを低減することが考えられる。フルエンス低減は、様々なやり方で達成でき、そのうちのいくつかが以下に実施例として説明される。
【００５５】
第１の実施例によると、装置１０に対する眼１２の位置を変更するためには、治療される患者を移動または位置替えさせることが可能である。例えば、眼１２は、ｚ方向に接触素子３０からかなり離れて位置付けられている。装置１０の設定を維持することによって、レーザービーム３６は焦点がずらされ、すなわち、レーザービーム３６の焦点が角膜内に置かれず、角膜の前方に置かれる。このようにして、角膜内のレーザービーム３６のフルエンスは低減される。角膜内のレーザービーム３６のフルエンスが光切断の閾値を（ちょうど）下回ることによって、眼１２の接触素子３０からの距離が、レーザービーム３６に焦点のずれを引き起こさせるように、患者を位置替えすることが考えられる。光切断の閾値は、例えば、１ジュール／ｃｍ2であり、これは、パルスの数および使用されるレーザー放射光源に依存する。本距離は、プログラム３４によって計算されてもよい。光切断閾値は、角膜内で光切断が生じるエネルギー密度であってもよい。患者を位置替えさせる代わりに、患者アダプタ１６を、取り除いて別の患者アダプタで置き換えてもよく、これによって、レーザービーム３６を修正、例えば、焦点をずらして、角膜内の光切断でなくむしろ光増感剤の活性化を引き起こさせる。
【００５６】
第２の実施例によると、レーザー放射のフルエンスを低減させるためのフルエンス低減部品４０が提供されてもよい。フルエンス低減部品は、レーザー放射のフルエンスを低減させ、低減されたフルエンスが角膜光切断が生じる閾値を下回るように構成される。このようにして、光増感剤を、低減されたフルエンスを有するレーザー放射が設定を変えずに光源２２によって提供されるとき、そのレーザー放射を用いて光増感剤を照射することによって活性化することができる。
【００５７】
フルエンス低減部品４０は、レーザービーム３６のビーム経路に選択的に導入されてもよい。例えば、フルエンス低減部品４０は、制御コンピュータ１８からの命令に従って、レーザービーム３６のビーム経路に導入されてもよい。フルエンス低減部品４０を揺らすか、旋回させるか、直線的に移動させるか、さもなければ、レーザービーム３６のビーム経路に移動させることによって、またはフルエンス低減部品４０をレーザービーム３６のビーム経路内の装置１０の構成部品に装着させるか、または取り付けることによって、フルエンス低減部品４０がレーザービーム３６のビーム経路に導入されてもよい。
【００５８】
第１の可能な具現化によると、フルエンス低減部品４０は、レーザービーム３６の焦点をずらすためのデフォーカス部品を含むか、またはデフォーカス部品として構成される。例えば、焦点をずらされた焦点の位置が、眼の中よりもむしろ眼１２の前方に置かれてもよい。これは、結果的に角膜内のレーザービーム３６のフルエンスを低減されることをもたらす。デフォーカス部品は、レーザービーム３６のフルエンスが角膜光切断が生じる閾値を下回るように構成されてもよい。
【００５９】
第２の可能な具現化によると、フルエンス低減部品４０は、レーザービーム３６を拡幅するための拡幅部品を含むか、または拡幅部品として構成される。拡幅部品は、レーザービーム３６を拡幅するためのレンズ構成を含んでもよい。例えば、レンズ構成は、複数、例えば、２つ以上のレンズを含んでもよい。拡幅部品によって、レーザービーム３６の焦点位置が変更される場合がある。例えば、変更された焦点位置は、眼１２の中よりもむしろ眼１２の前方に置かれてもよい。これは、結果として角膜内のレーザービーム３６のフルエンスの低減をもたらす。拡幅部品は、レーザービーム３６のフルエンスが角膜光切断が生じる閾値を下回るように低減されて構成されてもよい。
【００６０】
図２に概略的に示される実施例による、第３の可能な具現化によると、フルエンス低減部品４０は、レーザービーム３６を分散させるための分散部品を含むか、または分散部品として構成される。例えば、分散部品は、光分散ホイル、または表面拡散器またはボリューム拡散器などのディスク拡散器を含むか、または光分散ホイル、または表面拡散器またはボリューム拡散器などのディスク拡散器として構成される。表面拡散器は、すりガラスを含むか、またはすりガラスから構成され、さらには反射防止膜でコーティングされてもよい。ボリューム拡散器は、オパールガラスを含むか、またはオパールガラスから構成されてもよい。分散部品の正確な構造とは無関係に、分散部品は、角膜内のレーザービームのエネルギー密度を低減させるために、レーザービームを分散させるように適合されてもよい。これは、結果的に角膜内のレーザービーム３６のフルエンスの低減をもたらす。分散部品は、レーザービーム３６のフルエンスが角膜光切断が生じる閾値を下回るように低減されて構成されてもよい。
【００６１】
第４の可能な具現化によると、フルエンス低減部品４０は、光源によって提供されるレーザー放射のエネルギーを低減させるためのエネルギー低減部品を含むか、またはエネルギー低減部品として構成される。エネルギー低減部品によって、レーザー光源２２によって提供されるレーザービーム３６のエネルギーを低減することができる。その結果、レーザービーム３６のフルエンスが角膜光切断が生じる閾値を下回るように低減されて構成されてもよい。例えば、制御コンピュータ１８は、エネルギー低減量を決定してもよく、レーザー光源２２にその決定した量に従ってエネルギーを低減するように命令してもよい。
【００６２】
図１では、フルエンス低減部品４０が、レーザービーム３６のビーム経路に選択的に移動することができるということが、実施例として示されている。あるいはまた、図３に概略的に示されるように、フルエンス低減部品は、患者アダプタ１６または患者アダプタ１６と交換可能な別の患者アダプタ１６ａの一部であってもよい。図３に示されるように、患者アダプタ１６ａは、レーザーデバイス１４に結合されている。患者アダプタ１６ａは、フルエンス低減部品を含むという点で、患者アダプタ１６とは異なる。あるいはまた、フルエンス低減部品４０は、レーザーデバイス１４内に統合されていてもよい。この場合、フルエンス低減部品４０は、レーザービーム３６のビーム経路に選択的に導入されてもよい。
【００６３】
患者アダプタ１６ａの詳細は、図４に概略的に示される。患者アダプタ１６ａは、上記したレーザービーム３６を分散させるための分散部品５０を例示的に含んでいてもよい。あるいはまた、任意の他の好適な種類のフルエンス低減部品が患者アダプタ１６ａに含まれていてもよい。
【００６４】
図５では、実施形態に係る角膜架橋のための方法が概略的に示される。ステップ５０２では、スキャナデバイス（図１のスキャナデバイス２４など）が、レーザー放射の光源（図１のレーザー放射の光源など）によって提供されたレーザービーム用いて、チャネル切り込みを角膜内に作成するように制御される。ステップ５０４では、光増感剤が作成されたチャネル切り込み内に導入される。最後に、ステップ５０６で、スキャナデバイス（図１のスキャナデバイス２４など）が、角膜架橋用に光増感剤を、レーザービームを用いて活性化するように制御される。ステップ５０６を実行するために、レーザービームは、低減されたフルエンスを有してもよい。本フルエンスは、上記したいずれかの好適なフルエンス低減部品によって低減されていてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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