(57)【要約】  ヒト眼球表面に光増感溶液を適用することを含む眼球形成術を実行する方法及び装置は、ヒト眼球表面内に治療領域を画定することを含む。治療領域は、所定の空間的パターンと関連する。方法は、制御された光活性化放射線によって治療領域を照射することを更に含む。老視治療に関して、強膜棘付近の傍角膜輪部の強膜領域の収縮は、遠方視力を損失せずに短焦点の改善をもたらす。
2010506601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球形成術を実行する方法であって、
ヒト眼球表面に光増感溶液を適用し、
前記ヒト眼球表面内に、所定の空間的パターンと関連する治療領域を画定し、
制御された光活性化放射線によって前記治療領域を照射する
ことを含む方法。
【請求項２】
前記光活性化放射線が、紫外／青色放射線を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の空間的パターンが、前記紫外／青色放射線の有向伝達によって画定される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記照射するステップが、前記空間的パターン内の複数の位置で、放射線強度の範囲の予め選択された強度によって、所定の波長範囲の前記紫外／青色放射線を方向付けることを含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記照射するステップが、マイクロ・ミラー配列の媒体を通して行われる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マイクロミラー配列のマイクロ・ミラーが、複数の選択可能なグレイ・スケール強度で出力を生み出す請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記光増感剤が、リボフラビンを含む溶液を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
リボフラビン濃度が、０．０５％から０．２％の範囲である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記リボフラビン濃度が、実質的に０．１％である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ヒト眼球表面が、角膜領域である請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記所定の空間的パターンが、二次元パターンである請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記二次元パターンが、ラスタ走査されるパターンを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ラスタ走査されるパターンが、少なくとも１０２４×８６８の画素を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
各マイクロミラーの空間解像度が、実質的に２０μｍである請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御された紫外／青色放射線が、３５０ｎｍ〜３８０ｎｍの所定の波長範囲を有する請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記紫外／青色放射線が、２０ｍＷ／ｃｍ2未満の光学フルエンスを有する請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記光学フルエンスが、１５ｍＷ／ｃｍ2未満である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
生体組織を治療する方法であって、
前記組織の表面に光増感溶液を適用し、
前記表面内に、所定の強度空間的パターンと関連する治療領域を画定し、
前記空間的パターンに従って、有効量の制御された紫外／青色放射線によって前記治療領域を照射する
ことを含む方法。
【請求項１９】
眼球形成術を実行する装置であって、
ヒト眼球表面に光増感溶液を適用するアプリケータと、
所定の強度空間的パターンに従って、有効量の制御された紫外／青色放射線によって前記ヒト眼球表面内の画定された治療領域を照射するイルミネータと
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
出願データシート参照。
【０００２】
（連邦政府の支援による研究又は開発でなされた発明の権利に関する記述）
該当なし
【０００３】
（コンパクトディスクで提出された「配列表」、表、又はコンピュータプログラムリスト付録の参照）
該当なし
本発明は、眼科手術に関する。
【背景技術】
【０００４】
現在の眼科手術は、しばしば眼組織の切断、アブレーション、インプラント、乳化／吸引及び熱凝固を利用する矯正を含む。時間とともに、これら全ての処置は、しばしば局所構造組織の弱化をもたらす。侵襲性処置、例えばＬＡＳＩＫ、ＰＲＫ、ＩＮＴＡＣ、ＣＫ／ＬＴＫ、及びＲＬＥ／ＩＯＬ、表層移植片、並びに移植及びレーザ／非レーザ・フラップメーカは、多くの場合、生体力学的弱化、強度の創傷の治癒、退縮、並びに瘢痕及び不透明組織の形成をもたらす。これらの手術は、眼組織、例えば角膜／レンズに影響を及ぼし、それにより近視、遠視、老視、白内障及び／又は乱視を減少又は除去する。現在の臨床転帰は、望ましくない副作用とりわけ予測可能性、コントラスト損失、夜間視力、グレア、ハロー、もや等、並びに長期安定度の欠如、及び若干の極端な場合に：角膜拡張症又は限局性角膜菲薄化及び膨張をもたらす。不正確な手術結果を矯正するための修正は、同様の欠点に悩まされる。フラップ作成中の粒子浸潤物は、合併症（例えば、ＤＬＫ−「サハラの砂」及び微生物感染）を引き起こすことが知られている。手術直後のドライアイの病状は、角膜神経損傷のためによく起こる。誘発性高次収差（ＨＯＡ）、伝染性角膜炎、上皮内方成長／間質性溶解物、不正乱視、 線条(stria)／マイクロ−リンクル及びシフトされた／ボタン穴のフラップは、既刊文献において報告された。ＲＫによる弱化は、多くの場合、誘発性遠視をもたらす。
【０００５】
エキシマ／フェムト秒技術は、一般的に高コスト／高い保守／大きな設置面積のシステムを必要とする。ＬＴＫ／ＣＫ技術は、熱コラーゲン変性のために、効果の退縮に悩まされることが知られている。
【０００６】
最近のラピッド・プロトタイピング／ステレオ・リソグラフィ・ツールは、ＵＶＡ  ＤＬＰ  ＤＭＤ技術によって照明される硬化性液状樹脂表面を使用したが、カスタム（特注）の物体を作るための逐次架橋であると意味され、かつ生体組織の非不透明化も、収縮も、主要な所望の効果、主に急速な剛性と考えられない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、眼組織の屈折特性を修正するための改善された方法及び装置が技術的に必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、反応性目標領域の成形又は治療に、特に眼組織の構造修正を実行することに、眼組織の非不透明化収縮及び補強を生じさせるための紫外／青色放射線を利用する。カスタマイズされた、画素ベースの治療領域及び低・中間紫外／青色放射線フルエンスは、眼組織の屈折修正を生じさせる。老視治療に関して、強膜棘付近の傍角膜輪部(paralimbal)の強膜領域の収縮は、遠方視力を損失せずに短焦点の改善をもたらす。
【０００９】
本発明の実施態様によれば、眼球形成術を実行する方法は、ヒト眼球表面に光増感溶液を適用すること、ヒト眼球表面内に治療領域を画定することを含む。治療領域は、所定の空間的パターンと関連する。方法は、制御された光活性化放射線によって治療領域を照射することを更に含む。
【００１０】
本発明のもう１つの実施態様によれば、生体組織を治療する方法は、組織の表面に光増感溶液を適用すること、表面内に治療領域を画定することを含む。治療領域は、強度に関する所定の空間的パターンと関連する。方法は、空間的パターンに従って、有効量の制御された紫外／青色放射線によって治療領域を照射することも含む。
【００１１】
本発明の更にもう１つの実施態様によれば、眼球形成術を実行する装置は、ヒト眼球表面に光増感溶液を適用するアプリケータを含む。装置は、強度に関する所定の空間的パターンに従って、有効量の制御された紫外／青色放射線によってヒト眼球表面内の画定された治療領域を照射するイルミネータも含む。
【００１２】
多くの利益が、従来の技術に勝る、本発明によって得られる。例えば、本発明の実施態様は、非不透明化、非侵襲性眼球形成術治療を提供する。その上、利益には、眼組織の収縮及び補強を提供するように構成された低電力紫外／青色光源を使用する治療プロトコルを含む。本発明の実施態様は、特定の患者のニーズのためにカスタマイズされたデジタル画素ベースの治療領域を利用する治療を提供する。実施態様に応じて、これらの利益の１つ以上、並びに他の利益が得られることがある。これら及び他の利益は、本明細書を通じて更に詳細に記載され、かつ特には次の図面と併せて以下で記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の実施態様による眼治療システムの簡略化された略図である。
【００１４】
【図１Ｂ】本発明の代替的な実施態様による代替的な眼治療システムの簡略化された略図である。
【００１５】
【図２Ａ】様々な材料の波長に応じた吸収係数の簡明な図表である。
【００１６】
【図２Ｂ】材料の波長に応じた相対透過率の簡明な図表である。
【００１７】
【図３】本発明の実施態様による治療プロセスを示す簡明なフローチャートである。
【００１８】
【図４】リボフラビン及び組み換えリボフラビンの波長に応じた吸収の簡明な図表である。
【００１９】
【図５】本発明のもう１つの代替的な実施態様によるもう１つの代替的な眼治療システムの簡明な略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１Ａは、本発明の実施態様による眼治療システムの簡明な略図である。本明細書を通じて記載されるように、本発明の実施態様は、次の部品の幾つかを利用する：  空間光変調器（ＳＬＭ）、例えばテキサス州ダラスのTexas InstrumentsのＤＬＰ（登録商標）システム、ＰＣインタフェース、治療用の光源（例えば、水銀アーク又は電力安定化制御装置を有する類似の光源）、厚み測定／波面センシング等の光源、平行光学システム、ＵＶＡ／可視又は他の波長の１つ以上のフィルタ、（例えば分光光度計、可視／ＩＲカメラ、又は他の監視装置の）１つ以上のビーム・スプリッタ、シャッタ・ビーム・ブロック、複数のリザーバ・ミキサ及び温度制御装置を有するスプレー・ノズル、及びＣＣＤカメラ／監視装置。以上に記載された部品は、単に例として提供される。代替的な実施態様において、追加の部品が提供され、部品が除去され、かつ／又は幾つかの部品の複数の例が提供される。当業者は、多くの変形例、修正及び代替案を認めるであろう。
【００２１】
図１Ａに示すように、眼治療システム１００は、ヒト眼球１１０の治療を提供するように構成された装置を含む。この図は、単に一例であり、本明細書の請求項の範囲を不当に限定すべきではない。当業者は、多くの他の変形例、修正及び代替案を認めるであろう。他の実施態様は、特定の用途に応じて追加の、又は少ない部品を利用できる。
【００２２】
貯蔵タンク１３０からの光増感剤は、電子制御システム１３６の制御下でバルブ１３２及びオリフィス１３４を通して提供される。オリフィス１３６を通る光増感剤の計量、ドーズ（用量）、タイミング、及び他の制御は、同一出願人による、かつあらゆる目的のために全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２００４年１０月４日に出願された米国特許出願第１０／９５８７１１号に更に詳細に記載される。具体的な実施態様において、光増感剤は、リボフラビンを含む。
【００２３】
眼治療システム１００は、紫外／青色光源１２０、コリメーティング・レンズ１２２、画素ベースの空間光変調器１２４、投影レンズ１２６及び反射鏡１２８も含む。特定の実施態様に応じて、パルス光、ＣＷ光、又はその組み合わせが治療中に利用される。紫外／青色光源からの放射線は、画素ベースの空間光変調器１２４を照明するために、コリメーティング・レンズ１２４によって焦点を合わせられる。画素ベースの空間光変調器１２４の追加の詳細は、本明細書を通して、かつ特には以下に提供される。眼治療システム１００を利用して、ヒト眼球１１０は、オリフィス１３４を利用して貯蔵タンク１３０からの光増感剤によって治療され、かつ次に、制御電子機器（図示せず）の使用により、画素ベースの空間光変調器１２４の制御によって所定の空間的パターンで照射される。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、多くのスペクトル成分を含む広帯域光源の使用により、治療波長が特定の用途に調整されるシステムを、本発明の実施態様が提供することが可能になることが認められるであろう。例えば、光源のスペクトル・フィルタリングにより、システムが、所定の吸収及び透過の深さで操作することが可能になる。以下で論じるように、促進液は、非不透明化するように、透過の深さを時間的に修正するために利用され、治療中に透過の深さを増加させ、かつ治療後に透過の深さを正常のレベルに戻す。それ故に、本発明の実施態様は、表面治療並びに例えば治療波長によって決まる、より深い硬化治療を提供する。
【００２５】
実施態様において、画素ベースの空間光変調器１２４は、制御可能なマイクロ・ミラーの二次元配列である。具体的な実施態様において、制御可能な画素ベースの配列１２４は、１０００レベルのプログラム可能な「グレース・ケール」強度変調の能力を持ち、１０２４×７６８画素の解像度を有する。光学システムは、治療を受ける眼球表面と並んだ焦点面で４０μｍの画素サイズを提供するために構築される。本発明の実施態様は、１０２４×７６８画素の解像度に限定されず、異なる画素数、画素サイズ、配列形状、及び「グレー・スケール」強度レベル数を利用できる。代替的な実施態様において、光子の送達は、ＤＬＰ、ファイバ、他の接触／非接触手段、これらの組合せ等によって提供される。当業者は、多くの変形例、修正及び代替案を認めるであろう。
【００２６】
カスタマイズされたマイクロ・ミラー・ベースのデジタル光投影（例えばテキサス州ダラスのTexas Instruments から入手可能なＤＬＰ（登録商標）プロジェクタ）システムを使用するカスタム（特注）パターニングは、それを超えると収縮が生成される、強度変調（すなわちグレイスケール）治療パターンを提供する。図１Ａに示すように、マイクロ・ミラー・ベースのシステムが、紫外／青色放射線及び特にＵＶＡ放射線の送達を眼の所定の領域に調整するために使用される。図１Ａは、マイクロ・ミラー・ベースの投影システムの使用を示すが、他の画素ベースの光学投影システムが、本発明の実施態様により含まれる。例えば、ＬＣＤベースのシステム、ＬＯＣＯＳベースのシステム等が利用できる。当業者は、多くの変形例、修正及び代替案を認めるであろう。
【００２７】
本明細書に記載された本発明の実施態様は、ヒト組織、特に眼組織が、切開又は熱送達又は不透明化なしに、屈折矯正又は生体力学的変調に有利である光増感剤及び光子励起のみで、正確に再形成及び強化され得ると言う、驚くべき発見を利用する。本発明の実施態様は、下層のコラーゲンに光化学的に影響を及ぼすことにより、眼組織（例えば角膜、強膜、毛様体、レンズ、ＴＭ等）の架橋を介した、眼球形成術および（眼球形成術の一部である）角膜形成術、及び、非熱非侵襲性（非切断）の分子サイズ変更／コラーゲン収縮、屈折率及び生体力学的変調を含む方法及び技術を提供する。正確な眼パターニング、制御された効果の深さ及びオンライン計量光増感剤吹付けのための新規なリソグラフィ曝露技術は、幾つかの実施態様に含まれる。例えば、実施態様において、方法及びシステムは、ＵＶＡ領域まで作動する（例えばTexas Instruments から入手可能であるような）市販のＤＬＰ（登録商標）技術及びValoisから入手可能であるような、カスタマイズされた計量ドーズの鼻スプレー技術を活用する。光子源としてのレーザの使用は、水銀アークランプ（又はＬＥＤ若しくは光源）が、ファイバ結合あり又はなしで変換のために必要とされるスペクトル・パワーを送達できるので、必須ではなく、かつ出力ビームの均一性のために部分的でもある。ＤＬＰ（登録商標）チップセットは、オンラインでの治療曝露中のトポグラフィ投影機能、並びに視線追跡機能のために利用できる。
【００２８】
幾つかの実施態様において、眼表面は、切開がない(incisonless) ので、手術中波面感知、厚み測定／ＯＣＴ及びトポグラフィ監視の１つ以上が、提供され得る。その上、平均フルエンスを減少させるが、最大の交差収縮(cross-shrinkage) 分裂効率を得るために、光子放射線のパルシング（例えばフェムト秒パルス、又はより長いか、短いパルス）を利用する治療法が、幾つかの実施態様において提供される。眼組織をより良く透過し、曝露中に治療済み／未治療組織をより良く保護し、かつ曝露後により良い全体的な結果（例えばアポトーシス／不透明化／水和／再生／足場）をもたらすような、スプレー予混合、複数吹付け、治療前、中及び後に熱的又は化学的に変調する光化学反応生成物は、同様に本発明の実施態様の範囲内に含まれる。例えば、麻酔、高浸透圧剤（例えば、ＤＭＳＯ及びグリセロールの組合せ等）、粘弾性物、液体コラーゲン、ｐＨ調整剤、水和／膨張改質剤、ある種の成長因子、創傷治癒促進剤、メタロプロテイナーゼの組織阻害剤、組織接着剤、架橋ブレーカ、装填されたマイクロスフェア及び抗酸化剤の、光増感剤に加えた使用／組み合わせは、幾つかの実施態様において曝露前／中／後に提供される。幾つかの実施態様において、分光光度計は、インサイチュで（原位置に）存在する光増感剤濃度を監視し、かつ分配制御システムへのフィードバックによってその残留一重項酸素を発生させる可能性を測定／特徴付けるために利用される。一重項酸素は、可視放射線並びにＵＶＡ／青色放射線によって生成できる。更に、リボフラビンに加えて、それと組み合わせて、又はその代わりに他の光増感剤が、幾つかの実施態様において利用される。組織厚の変化を監視するＯＣＴ／厚み計は、光学システムの実施態様において提供される。システムの特徴には、虹彩認識又は瞳孔追跡による患者の整列を含むが、それに限定されない。（例えば、３ヵ月離れた）複数の患者治療診察、又は低いフルエンス曝露又は低ドーズのエネルギーが、一度に好まれる場合、パターンの低下させた強度変調が、本発明の実施態様を利用して容易に投影される。内部又は外部のトポグラフィ／波面／厚み測定マップ・データ又は基本的な所望の屈折矯正等の手動入力は、矯正ノモグラム／治療方針を発生させるために、このシステムへの入力であっても良い。
【００２９】
代替的な実施態様において、Reichert ORA 又は PriaVision SonicEye によるような、眼組織剛性を測定する方法及びシステムは、治療計画を改良するために本発明の実施態様と併せて使用できる。光学屈折／収差矯正／変化に加えて、眼の明瞭さ、屈折率及び線条平滑化の改善が、本発明の実施態様によって提供される。表層移植片／レンチキュラは、本発明の実施態様によりカスタムで予備成形又はインサイチュで治療できる。順次架橋される眼組織上に設置されるコラーゲン浴／スプレーから作られる３Ｄ組織層は、同様に本発明の範囲内に含まれる。手術中に、本発明の実施態様は、「映画」を治療領域上に直接「再生」できるように、（例えば、ＸＧＡ解像度以上までの）高速な映像フレーム速度の画像を送達できるソフトウェアを利用する。投影システムは、角膜、レンズ及び網膜にも、いかなるＰＣ発生画像の直接焦点を合わせた送達が可能である。ある種の実施形態において、単一／複数のＤＬＰを有するかかるシステムは、（例えば、近方及び遠方）スネレン視力表を投影することが可能であっても良い。
【００３０】
本明細書に記載された技術の他の非限定的な適用が、予期され、例えば：ＣＮＶのための光力学的療法（ＰＤＴ）治療、黄斑浮腫、及び加齢関連黄斑変性（ＡＭＤ）、ＩＯＰ制御等のためのインサイチュ・マイクロ・フルイディクス（「チャネル」）、又はインサイチュ領域支柱（INTACS状）作成、ＰａｔｒｉａＶｉｓｉｏｎ老眼ＰＡＣＴ処置送達システム、フィルタ選択後のＵＶＡ及び青色波長に加えた、緑色、赤色、赤外のような多重スペクトル光源からの他のスペクトルの送達、及びレンズ照明による光調節可能レンズ（ＬＡＬ）の調節、生体内／生体外でのいかなる組織／血管系のインサイチュ架橋／パターニング、全身組織病原体減少等である。ＬＡＳｌＫ、ＰＲＫ、ＬＴＫ／ＣＫ、ＩＮＴＡＣＳ、ＲＫ及び表層又はＰＫＰ手術後の修正は、同様に本発明の実施態様により提供される。その上、幾つかの実施態様は、屈折中性移植片のドナー組織再形成／安定化の方法及びシステムを含む。
【００３１】
本発明の実施態様によれば、屈折矯正手術並びに＋／−３ジオプタの老視矯正を実行するための方法及び技術が、提供される。本発明者は、老視治療に関して、強膜棘付近の傍角膜輪部の強膜領域の収縮が、遠方視力を損失せずに短焦点の改善をもたらすことを決定した。本発明の実施態様は、切開のない、非弱化プロセスの利点を含む独特な利益を提供する。本明細書に記載された方法及びシステムは、眼組織の著しい安定化及び強化を生じさせる。
【００３２】
局所光増感剤の選択は、潜在的な内皮、レンズ及び網膜損傷の分析を含む。本明細書を通じてより十分に記載されるように、ヒト眼球１１０の目標領域内のリボフラビン（ビタミンＢ12）溶液の適用は、スペクトルのＵＶ−Ａ部分で吸収放射線を増加させる。一般的に、ＵＶ−Ａ放射線は、３２０ｎｍ〜４００ｎｍ範囲の放射線として定義される。発明者は、種々の波長での励起後にリボフラビン蛍光が、３７５ｎｍ及び４３６ｎｍを含むことを証明する研究を実行した。
【００３３】
本発明の実施態様において、内皮、レンズ及び網膜ＵＶＡ損傷を軽減する使い捨てアプリケータを利用して送達される光増感溶液が、利用される。従って、本発明の実施態様を利用して角膜ジストロフィ／円錐角膜(keratoconics)のためにインサイチュ「支柱」が、作成できる（すなわち、ＩＮＴＡＣＳと類似するが、インプラントがない）。更に、本発明の実施態様は、ＩＯＰ減少、ＰＡＣＴ老視のための強膜収縮、及びレンズ収差又は乱視矯正の毛様小帯収縮を提供する。その上、ＬＡＳＩＫ後フラップ線条減少は、同様に本発明の実施態様により実行される治療に含まれる。具体的な実施態様において、治療は、本明細書に提供されたシステムを使用して照明されるＵＶＡ硬化接着剤を利用する白内障手術後に提供される。
【００３４】
本発明の実施態様を利用して実行をした代表的な実施例において、ブタ角膜が、フルエンス約１２ｍＷ／ｃｍ2 にて、波長３６５ｎｍの蝶ネクタイ型パターンによって照射された。蝶ネクタイ型パターンは、１０分間、曝露された。照射の前に、（対照のための）ＢＳＳ滴又はPriaLight光増感剤が、ブタ角膜に適用された。ＢＳＳ滴又はPriaLight光増感剤は、治療中に５分間隔で分配された。１ｃｍ直径の角膜表面積の約４分の１が曝露されたと仮定して、〜２Ｊの全体ＵＶＡドーズ（用量）が送達された。他の代表的な治療には、この技術を使用するディスク、アニュラス(annulus) 、複数アニュラス、逐次アニュラス及びテキスト形状インプリンティングを含んだ。
【００３５】
図１Ａに示したシステムを利用して、光増感剤により治療された試料眼球の曝露は、局所光学遷移ゾーン／応力曲線／ホットスポットのない均一であった１００〜１５０μｍの非不透明化軸方向収縮／インプリントをもたらした。治療された領域は、組織安定性（すなわち補強）の実質的な増加及び著しい平滑化及び線条減少（すなわち「サランラップ」状の効果）によって治療後に特徴付けられた。治療されないゾーンは、治療後１２時間で同種の均一の収縮／応力曲線を示した。試料をＶｅｅｃｏ干渉計および高倍率顕微鏡で検査したところ、表面不透明化を示さず、かつホットスポットのない鮮明／明瞭な収縮領域を示した。
【００３６】
対照液（すなわちＢＳＳ）によって治療された試料は、顕微鏡を使用する検査中に認識できる収縮を示さず、かつ（RayTech Minitemp IR レーザ熱スキャナを使用して測定される）温度上昇が、全ての治療中及びそれらを通して曝露ゾーンで観察されなかった。
【００３７】
本明細書に記載されたシステムは、ＬＡＳＩＫのような従来の屈折治療システムよりも著しく少ないシステムコストを特徴とする。市販のマイクロ・ミラー・ベースのプロジェクタを使用するレーザのない屈折システムのコストは、一般的にＬＡＳＩＫシステムよりも少なくなる。特定の実施態様において、テキサス州ダラスのTexas Instruments の、かつ１００００ドル未満であるＤＬＰ（登録商標）エンジンが、１０００ドル未満である紫外／青色電球及び他のシステム部品と使用される。
【００３８】
幾つかのＬＡＳＩＫシステムと対照的に、幾つかの実施態様は、極めて精巧な視線追跡器を利用しない。本明細書を通して記載されるように、本発明の実施態様によって利用されるプロセスは、性質から、アブレーション又は限局性収縮プロセスよりもむしろ比較的遅い生化学的プロセスである。それ故に、本発明の幾つかの実施態様は、高価で、かつ複雑な手術中の波面に加えてトポグラフィ監視の必要性を減少させる。
【００３９】
本発明の代替的な実施態様は、オンライン・リアルタイム矯正のための１つ以上のトポグラフィ・センサ、波面センサ、及び／又は視線追跡器を組み込む。これらの代替的な実施態様においてこれらの機器から制御可能な空間光変調器へのフィードバック・ループが提供される。かかるフィードバック・ループを有する幾つかの実施態様において、測定された波面収差データ又は他のデータに応答して治療中の所定の空間的パターンを調節する、波面収差データ又は他のデータから所定の空間的パターンの修正を導く方法が、提供される。他の実施態様において、角膜トポグラフィが、波面収差データの代わりに、又はそれを補足するために利用される。
【００４０】
図１Ｂは、本発明の代替的な実施態様による代替的な眼治療システムの簡明な略図である。近視、遠視、乱視、ＨＯＡ、ＰＡＣＴ矯正等を含む幾つかの用途において、図１Ａに示したようなシステムは、安価なパターン・イルミネータを使用して、種々の所定の照明パターンを提供することによってシステム・コストを著しく減少させる。
【００４１】
貯蔵タンク２３０からの光増感剤は、電子制御システム２３６の制御下でバルブ２３２及びオリフィス２３４を通して提供される。オリフィス２３６を通る光増感剤の計量、ドーズ、タイミング、及び他の制御は、上記で参照された米国特許出願第１０／９５８７１１号に更に詳細に記載される。具体的な実施態様において、光増感剤は、リボフラビンを含む。
【００４２】
眼治療システム２００は、紫外／青色光源２２０、コリメーティング・レンズ２２２、パターン・イルミネータ２２４、投影レンズ２２６及び反射鏡２２８も含む。紫外／青色光源２２０からの放射線は、パターン・イルミネータ２２４を照明するために、コリメーティング・レンズ２２４によって焦点を合わせられる。特定のパターン・イルミネータを利用して、予め定義されたパターンは、治療を受けるヒト眼球１１０の表面上に形成できる。一例として、放射状パターンがヒト眼球１１０の表面上に望まれるならば、放射状パターン・イルミネータが利用される。もう１つの用途において、眼球の末梢領域の制御された組織収縮は、環状パターンを有するパターン・イルミネータを使用して実行される。当業者は、多くの変形例、修正及び代替案を認めるであろう。
【００４３】
図１Ａに示した眼治療システム２００は、特定の用途に応じて交換可能なパターン・イルミネータ２２４を提供する。それ故に、眼治療システム２００は、制御可能な画素ベースの空間光変調器１２４を利用するシステムよりもコストが低いソリューションを提供する。
【００４４】
図５は、本発明のもう１つの代替的な実施態様によるもう１つの代替的な眼治療システムの簡明な略図である。図５は、図１Ａに示したシステムと幾つかの共通の部品を共有する。図５に示すシステムは、センサ１及びセンサ２のような１つ以上のセンサを含む追加のシステム部品も提供する。特殊な実施態様において、センサ１は、眼球位置に関する画像データを提供するＣＣＤセンサであり、かつセンサ２は、ＰＣにスペクトル・データを提供する分光計のようなスペクトル・センサである。光学システムに結合された光学コヒーレンス・トモグラファ（ＯＣＴ）／厚み計も示される。複数のリザーバ及び適切なバルブ調節がスプレー・システムに提供される。当業者は、多くの変形例、修正及び代替案を認めるであろう。図５に示したシステムは、本発明の実施態様の範囲を限定することが意図されず、本発明の実施態様の範囲内に提供される種々のシステム形状を単に示すことが意図される。
【００４５】
図３は、本発明の実施態様による治療プロセスを示す簡明なフローチャートである。治療プロセス３００は、ヒト眼球表面に光増感溶液を適用すること（３１０）を含む。実施態様において、光増感溶液は、リボフラビンを含み、濃度は、約０．０５％から約０．２％の範囲である。方法は、ヒト眼球表面内に治療領域を画定すること（３１２）も含む。治療領域は、所定の空間的パターンと関連する。方法は、制御された紫外／青色放射線によって治療領域を照射すること（３１４）を更に含む。
【００４６】
一例として、眼球の照射は、多数の選択可能なグレイ・スケール強度を特徴とする画素ベースの出力を提供するマイクロ・ミラーの配列を利用して行われる。実施態様において、グレイスケール強度数は、１０００以上である。
【００４７】
図３に示した具体的なステップが、本発明の実施態様による眼治療を実行する特定の方法を提供することが認められるべきである。ステップの他のシーケンスは、代替的な実施態様により同様に実行できる。例えば、本発明の代替的な実施態様は、異なる順序で以上に概説したステップを実行できる。更に、図３に示した個別のステップは、必要に応じて個別のステップへの種々のシーケンスで実行できる複数のサブステップを含むことができる。更に追加のステップが、特定の用途に応じて追加又は除去できる。当業者は、多くの変形例、修正及び代替案を認めるであろう。
【００４８】
本発明の実施態様によれば、非毒性抗酸化剤が、光増感剤の適用前に予め装填され、かつ内皮／ＡＣを保護するために利用される。これらの非毒性抗酸化剤には：クマリン、ＰＥＮＴ、ＡＬＤＨ３Ａ１ビタミンＣ／Ａ／Ｅ、アルファリポ酸、アルブミン、Ｇ６ＰＤＨ  Ｐｅｎｔｏｉｃ リン酸塩等を含む。内皮／ＡＣ領域で光増感剤濃度を監視する機器は、手術中の安全性／鮮度点検のために治療中にリアルタイム・モニタとして幾つかの実施態様において利用される。安全性閾値の基線として、Ｓｐｏｅｒｌは、リボフラビン装填による角膜基質内の２０〜１ＵＶＡの吸収を報告し、他方で、Ｓｌｉｎｅｙは、（いかなるリボフラビン装填もなしに）３６５ｎｍで１ｍＷ／ｃｍ2 の連続（１６分の最大時間）曝露を発表した。これらの結果に基づき、我々は、角膜が完全にリボフラビン装填されるならば、２０ｍＷ／ｃｍ2までの「連続」ＵＶＡ閾値が、許容可能であることを推測した。
【００４９】
本発明の実施態様は、インプラントなしで２〜４倍に生体力学的安定性を改善するために組織の角膜／眼架橋によるインサイチュＩＮＴＡＣＳ作成；  強膜／毛様小帯ＵＶＡ収縮及び毛様体転位による老視の偽水晶体矯正；  ＰＡＣＴ−ＵＶＡ；  レンズ収差矯正；  ＩＯＬ、ＩＣＬ調節；  強膜棘小柱網での収縮によるＩＯＰ減少のための緑内障治療、予防的治療及び退縮減少のための前後のＬＡＳＩＫ(pre-post LASIK)を含む多種多様な用途に適用できる。本発明の実施態様は、円錐角膜、ＰＭＤ、角膜ジストロフィ、潰瘍等のようなＫｅｒａＣｕｒｅの全ての公知の利益を提供する。ＫｅｒａＣｕｒｅプロセスの追加の考察は、上記で参照された米国特許出願第１０／９５８７１１号に提供される。
【００５０】
発明者らによって実行された幾つかの研究の結果を、以下に記載する。これらの研究に関して、測定されたフルエンスは、１２ｍＷ／ｃｍ2〜１５ｍＷ／ｃｍ2で３７５ｎｍであり、かつ１３０ｍＷ／ｃｍ2で４３６ｎｍであり、曝露前浸漬期間は、５分であり、かつ曝露中の滴下は、３分毎に注ぎ込まれ、ブタ眼球は、脱上皮化しなかった。これらの代表的研究において、曝露期間は、１０分から４５分であった。
【００５１】
第１の代表的研究は、ＵＶＡ／青色波長を使用する非光増感照明と比較して、光増感された正確なパターン化領域角膜収縮の実現可能性を証明するために部分的に行われた。一例として、対照ＢＳＳ装填の１０個のブタ眼球、及びＰｒｉａＬｉｇｈｔ装填の１０個の試料が１０〜４０分間、蝶ネクタイ型又は円形パターンによってパターン化された。
【００５２】
第２の代表的研究は、テキストの形状の複雑なパターンのリソグラフィ実行を証明するために部分的に行われた。「ＰＲＩＡ」及び「ＨＥＬＬＯ」を含むテキストは、ＰｒｉａＬｉｇｈｔ光増感剤＋ＵＶＡ／青色曝露によってリソグラフィ実行がなされた。
【００５３】
第３の代表的研究は、ＵＶＡ／青色パターン化ＰｒｉａＬｉｇｈｔ光増感剤収縮による屈折角膜修正を証明するために部分的に行われた。一例として、１２個のブタ眼球は、ＰｒｉａＬｉｇｈｔを装填され、かつディスク、遷移ゾーンを有するディスク、アニュラス、複数のアニュラス、時系列アニュラス、記録されたトポグラフィ等によってパターン化された。
【００５４】
本発明は、特定の実施態様及びその具体的な実施例に関して記載されたが、他の実施態様が本発明の精神及び範囲内に入り得ることが理解されるべきである。従って本発明の範囲は、添付の請求項を、同等物のその全範囲と共に参照して決定されるべきである。
【符号の説明】
【００５５】
１００  眼治療システム、１１０  ヒト眼球、２００  眼治療システム、２２４  イルミネータ
【図１Ａ】
2010506601.tif 000003
【図１Ｂ】
2010506601.tif 000004
【図２Ａ】
2010506601.tif 000005
【図２Ｂ】
2010506601.tif 000006
【図３】
2010506601.tif 000007
【図４】
2010506601.tif 000008
【図５】
2010506601.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月16日(2009.3.16)
【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】
眼球形成術を実行する方法であって、
ヒト眼球表面に光増感溶液を適用し、
前記ヒト眼球表面内に、所定の空間的パターンと関連する治療領域を画定し、
制御された光活性化放射線によって前記治療領域を構造修正を行うために照射する
ことを含む方法。
【請求項２】
前記光活性化放射線が、紫外／青色放射線を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の空間的パターンが、前記紫外／青色放射線の有向伝達によって画定される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記照射するステップが、前記空間的パターン内の複数の位置で、放射線強度の範囲の予め選択された強度によって、所定の波長範囲の前記紫外／青色放射線を方向付けることを含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記照射ステップが、マイクロ・ミラー配列の媒体を通して行われ、そのマイクロミラー配列のマイクロ・ミラーが、複数の選択可能なグレイ・スケール強度で出力を生み出す請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記光増感剤が、リボフラビンを含む溶液を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
リボフラビン濃度が、０．０５％から０．２％の範囲である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記所定の空間的パターンが、ラスタ走査されるパターンである請求項１に記載の方法。
【請求項９】
各マイクロミラーの空間解像度が、実質的に２０μｍである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記紫外／青色放射線が、２０ｍＷ／ｃｍ2未満の光学フルエンスを有する請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記光学フルエンスが、１５ｍＷ／ｃｍ2未満である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
眼球形成術を実行する装置であって、
ヒト眼球表面に光増感溶液を適用するアプリケータと、
所定の強度空間的パターンに従って、有効量の制御された紫外／青色放射線によって前記ヒト眼球表面内の画定された治療領域を照射するイルミネータと
を含む装置。
【国際調査報告】
2010506601.tif 000010