(57)【要約】眼に治療を行うための方法は、角膜表面に冷却剤を選択的に付加して、角膜熱形成術中の角膜表面に対する熱に関連する損傷を最小限にする。実施形態は、エネルギ源と、伝導エレメントと、冷却剤供給部と、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む。伝導エレメントは、エネルギ源に動作可能に接続され、近位端から遠位端に延びる。伝導エレメントは、エネルギ源からのエネルギを、眼に位置決め可能な遠位端に向ける。冷却剤送出エレメントは、冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である。
2010533569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギ源と、
選択された距離の空隙によって分離され、近位端から遠位端に延びる２つの伝導体を含み、電気エネルギ源に動作可能に接続され、電気エネルギ源によって生成された電気エネルギを近位端で受けて、眼に位置決め可能な遠位端に電気エネルギを向ける電気エネルギ伝導エレメントと、
冷却剤供給部と、
冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、
を含む、眼の治療を行うためのシステム。
【請求項２】
冷却剤パルスが、１００ミリ秒未満である、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
冷却剤パルスが、沸点がおよそ３７℃を下回る液体を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
遠位端における電気エネルギが、約５００ＭＨｚ〜約３，０００ＭＨｚの範囲内の周波数を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
遠位端に向けられた電気エネルギが、エネルギパルスで送出される、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
エネルギパルスが、眼中の熱拡散時間よりも短い、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
エネルギパルスが、１０ミリ秒〜１秒の間である、請求項５記載のシステム。
【請求項８】
エネルギパルスが、５００Ｗ〜３ＫＷの範囲内の電力を有する、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、ノズルと、電気的に制御されたソレノイド弁とを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、２つの伝導体の間の空隙に位置決めされる、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する圧抜き構造をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
圧抜き構造が、弁通路又は圧抜き弁である、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
真空源と、
真空源に接続され、遠位端に位置決めされた開口を有する少なくとも１つの真空チャネルと、
をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
真空チャネル開口が、眼に係合され、眼に冷却剤パルス及び電気エネルギを送出するために遠位端に位置決めされるように適合される、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
真空チャネル開口が、少なくとも１つのノズルのパルスによって送出される冷却剤を引き離すように適合される、請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
遠位端からさらに熱を奪うように適合された、少なくとも１つのヒートシンクをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１７】
実質的に閉鎖されたアセンブリが、電気エネルギ伝導エレメントと、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１８】
外側の環境と連通し、外側の環境に対して圧力の解放を提供する圧抜き構造をさらに含む、請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
圧抜き構造は、外側の環境と連通し、少なくとも１つのノズルから送出された冷却剤パルスからの圧力に応じて開くように適合された圧抜き弁である、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
圧抜き構造が、外側の環境と連通し、外側の環境に対して圧力の解放を提供する弁通路である、請求項１８記載のシステム。
【請求項２１】
誘電材料が、遠位端で底面を形成する、請求項１７記載のシステム。
【請求項２２】
閉鎖されたアセンブリが、冷却剤供給部をさらに含む、請求項１７記載のシステム。
【請求項２３】
電気エネルギ伝導エレメントが、実質的に円筒形の外部伝導体と、外部伝導体内に位置決めされた実質的に円筒形の内部伝導体とを含み、外部伝導体及び内部伝導体が、近位端から遠位端に延びる実質的に環状の空隙を画定する、請求項１記載のシステム。
【請求項２４】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、実質的に環状の空隙内部に位置決めされた１つ以上の冷却剤送出エレメントを含む、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに接続され、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、冷却剤パルスが遠位端に位置決めされた眼に付加されるように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２６】
電気エネルギ伝導エレメントに接続され、電気エネルギ源から伝導体に電気エネルギを送出して、遠位端に電気エネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２７】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、電気エネルギ伝導エレメントとに接続され、時間決めされたシーケンスで、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、電気エネルギ源から伝導体に電気エネルギを送出して、遠位端に電気エネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項２８】
コントローラが、遠位端に電気エネルギのエネルギパルスを送出する前及び後に、遠位端に冷却剤のパルスを送出するように動作可能である、請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
光エネルギ源と、
光エネルギ源に接続され、近位端から遠位端に延び、光エネルギ源から、眼に位置決め可能である遠位端に光エネルギを向けるように適合された光エネルギ伝導エレメントと、
冷却剤供給部と、
冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、
を含む、眼の治療を行うためのシステム。
【請求項３０】
冷却剤パルスが、１００ミリ秒未満である、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
冷却剤パルスが、およそ３７℃を下回る沸点の液体を含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項３２】
光エネルギ源がレーザである、請求項２９記載のシステム。
【請求項３３】
光エネルギ源が発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項２９記載のシステム。
【請求項３４】
遠位端に向けられた光エネルギが、エネルギパルスで送出される、請求項２９記載のシステム。
【請求項３５】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、ノズルと、電気的に制御されたソレノイド弁とを含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項３６】
外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する圧抜き構造をさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項３７】
圧抜き構造が、弁通路又は圧抜き弁である、請求項３６記載のシステム。
【請求項３８】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、光エネルギ伝導エレメントに隣接して位置決めされる、請求項２９記載のシステム。
【請求項３９】
遠位端に位置決めされた接触エレメントであって、アプリケータが、光エネルギ伝導エレメント及び少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと連通して、光エネルギ及び冷却剤を遠位端に向けるように適合された接触エレメントをさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項４０】
接触エレメントが、金属から形成されたヒートシンクである、請求項３９記載のシステム。
【請求項４１】
接触エレメントが、遠位端に面した開口を有する内部チャンバを備えるハウジングを含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４２】
光エネルギ伝導エレメントが、光ファイバを含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項４３】
光エネルギ伝導エレメントは、光集束エレメントをさらに含む、請求項４２記載のシステム。
【請求項４４】
真空源と、
真空源に接続され、遠位端に位置決めされた開口を有する少なくとも１つの真空チャネルと、
をさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項４５】
真空チャネル開口が、眼に係合され、眼に冷却剤パルス及び電気エネルギを送出するために遠位端に位置決めされるように適合される、請求項４４記載のシステム。
【請求項４６】
真空チャネル開口が、少なくとも１つのノズルのパルスによって送出される冷却剤を引き離すように適合される、請求項４４記載のシステム。
【請求項４７】
遠位端からさらに熱を奪うように適合された、少なくとも１つのヒートシンクをさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項４８】
実質的に閉鎖されたアセンブリが、光エネルギ伝導エレメントと、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項４９】
外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する圧抜き構造をさらに含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５０】
圧抜き構造が、外側の環境と連通し、少なくとも１つのノズルから送出された冷却剤パルスからの圧力に応じて開くように適合された圧抜き弁である、請求項４９記載のシステム。
【請求項５１】
圧抜き構造が、外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する弁通路である、請求項４９記載のシステム。
【請求項５２】
閉鎖されたアセンブリが、冷却剤供給部をさらに含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５３】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに接続され、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、冷却剤パルスが遠位端に位置決めされた眼に付加されるように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項５４】
光エネルギ伝導エレメントに接続され、光エネルギ源から光エネルギ伝導エレメントを通して遠位端に光エネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項５５】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、電気エネルギ伝導エレメントとに接続され、時間決めされたシーケンスで、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、光エネルギ源から光エネルギ伝導エレメントを通して遠位端に光エネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項２９記載のシステム。
【請求項５６】
コントローラが、遠位端に光エネルギのエネルギパルスを送出する前及び後に、遠位端に冷却剤パルスを送出するように動作可能である、請求項５５記載のシステム。
【請求項５７】
エネルギ源と、
エネルギ源に動作可能に接続され、近位端から遠位端に延び、エネルギ源から、眼に位置決め可能である遠位端にエネルギを向けるように適合された伝導エレメントと、
冷却剤のマイクロ制御パルスを遠位端に送出するように動作可能である、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含み、
冷却剤が、遠位端で生成された低圧によるマイクロ制御パルスとして送出された後、ガスとして遠位端に冷却を提供する、眼の治療を行うためのシステム。
【請求項５８】
遠位端に位置決めされた開口を有する少なくとも１つの真空チャネルに結合され、遠位端で圧力を低くするように動作可能である真空源をさらに含む、請求項５７記載のシステム。
【請求項５９】
送出された冷却剤のマイクロ制御パルスが、遠位端における冷却に関連して、遠位端から引き出される、請求項５７記載のシステム。
【請求項６０】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、遠位端に配設された実質的に閉鎖されたアセンブリに結合され、実質的に閉鎖されたアセンブリ内に、冷却剤のマイクロ制御パルスを送出する、請求項５７記載のシステム。
【請求項６１】
送出された冷却剤のマイクロ制御パルスが、眼に直接接触することなく、実質的に閉鎖されたアセンブリ内に収容される、請求項６０記載のシステム。
【請求項６２】
実質的に閉鎖されたアセンブリに結合され、実質的に閉鎖されたアセンブリ内の圧力を低くするように動作可能である真空源をさらに含む、請求項６０記載のシステム。
【請求項６３】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに接続され、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出するコントローラをさらに含む、請求項５７記載のシステム。
【請求項６４】
伝導エレメントに接続され、エネルギ源から伝導エレメントを通して遠位端にエネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項５７記載のシステム。
【請求項６５】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、伝導エレメントとに接続され、時間決めされたシーケンスで、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、エネルギ源から伝導エレメントを通して遠位端にエネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項５７記載のシステム。
【請求項６６】
コントローラが、遠位端にエネルギパルスを送出する前及び後に、遠位端に冷却剤のパルスを送出するように動作可能である、請求項６４記載のシステム。
【請求項６７】
エネルギ源が電気エネルギ源であり、伝導エレメントが、空隙によって分離された２つの導電体を含む、請求項５７記載のシステム。
【請求項６８】
エネルギ源が光エネルギ源であり、伝導エレメントが光エネルギ伝導エレメントである、請求項５７記載のシステム。
【請求項６９】
冷却剤パルスが、１００ミリ秒未満である、請求項５７記載のシステム。
【請求項７０】
遠位端に向けられた電気エネルギが、エネルギパルスで送出される、請求項５７記載のシステム。
【請求項７１】
冷却剤パルスが、およそ３７℃を下回る沸点の液体を含む、請求項５７記載のシステム。
【請求項７２】
エネルギ源と、
エネルギ源に接続され、近位端から遠位端に延び、遠位端で人体の眼に接触することにより、人体がバックプレーンとして作用して、眼にエネルギを送出するように適合された単極伝導体と、
冷却剤供給部と、
冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、
を含む、眼の治療を行うためのシステム。
【請求項７３】
エネルギ源が、無線周波数（ＲＦ）エネルギ源である、請求項７２記載のシステム。
【請求項７４】
冷却剤パルスが、１００ミリ秒未満である、請求項７２記載のシステム。
【請求項７５】
遠位端に向けられた電気エネルギが、エネルギパルスで送出される、請求項７２記載のシステム。
【請求項７６】
冷却剤パルスが、およそ３７℃を下回る沸点の液体を含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項７７】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントが、ノズルと、電気的に制御されたソレノイド弁とを含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項７８】
外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する圧抜き構造をさらに含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項７９】
圧抜き構造が、弁通路又は圧抜き弁である、請求項７８記載のシステム。
【請求項８０】
真空源と、
真空源に接続され、遠位端に位置決めされた開口を有する少なくとも１つの真空チャネルと、
をさらに含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項８１】
真空チャネル開口が、眼に係合され、眼に冷却剤パルス及び電気エネルギを送出するために遠位端に位置決めされるように適合される、請求項８０記載のシステム。
【請求項８２】
真空チャネル開口が、少なくとも１つのノズルのパルスによって送出される冷却剤を引き離すように適合される、請求項８０記載のシステム。
【請求項８３】
遠位端からさらに熱を奪うように適合された、少なくとも１つのヒートシンクをさらに含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項８４】
実質的に閉鎖されたアセンブリが、電気エネルギ伝導エレメントと、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項８５】
外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する圧抜き構造をさらに含む、請求項８４記載のシステム。
【請求項８６】
圧抜き構造が、外側の環境と連通し、少なくとも１つのノズルから送出された冷却剤パルスからの圧力に応じて開くように適合された圧抜き弁である、請求項８５記載のシステム。
【請求項８７】
圧抜き構造が、外側の環境と連通し、外側の環境に対して気化冷却剤の通路を提供する弁通路である、請求項８５記載のシステム。
【請求項８８】
誘電材料が、遠位端で底面を形成する、請求項８４記載のシステム。
【請求項８９】
閉鎖されたアセンブリが、冷却剤供給部をさらに含む、請求項８４記載のシステム。
【請求項９０】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに接続され、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、冷却剤パルスが遠位端に位置決めされた眼に付加されるように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項９１】
伝導体に接続され、エネルギ源から伝導体を通して遠位端にエネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項９２】
少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、伝導体とに接続され、時間決めされたシーケンスで、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントに信号を送信して、遠位端に冷却剤パルスを送出し、エネルギ源から伝導体を通して遠位端にエネルギを送出するように動作可能であるコントローラをさらに含む、請求項７２記載のシステム。
【請求項９３】
コントローラが、遠位端にエネルギパルスを送出する前及び後に、遠位端に冷却剤のパルスを送出するように動作可能である、請求項９２記載のシステム。
【請求項９４】
エネルギを送出するように適合されたエネルギ伝導エレメントと、
エネルギ伝導エレメントを受け、眼との真空接続を作り出して、エネルギ伝導エレメントを眼に位置決めして、エネルギ伝導エレメントがエネルギを眼に向けるように適合された真空リングと、
を含む、眼の治療を行うためのシステム。
【請求項９５】
真空リングが、眼と係合するように位置決めされた複数の開口と、真空接続のための真空が作り出される内部チャネルとを含む、請求項９４記載のシステム。
【請求項９６】
真空リングに接続された真空源をさらに含む、請求項９５記載のシステム。
【請求項９７】
真空リングが、真空源に動作可能に接続された接続ポートをさらに含む、請求項９６記載のシステム。
【請求項９８】
真空源がシリンジである、請求項９６記載のシステム。
【請求項９９】
エネルギ伝導エレメントがマイクロ波アンテナであり、真空リングがマイクロ波アンテナを同軸で受ける、請求項９４記載のシステム。
【請求項１００】
真空リングが、眼の物理的特性を測定するように適合されたセンサを含む、請求項９４記載のシステム。
【請求項１０１】
冷却剤送出装置をさらに含み、真空リングが、眼に対して冷却剤送出装置を位置決めすることによって、冷却剤送出装置が眼に冷却剤を向けるようにさらに適合される、請求項９４記載のシステム。
【請求項１０２】
冷却剤送出装置が、冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である少なくとも１つの冷却剤送出ノズルとを含む、請求項１０１記載のシステム。
【請求項１０３】
冷却剤パルスが、１００ミリ秒未満である、請求項１０２記載のシステム。
【請求項１０４】
冷却剤パルスが、およそ３７℃を下回る沸点の液体を含む、請求項１０２記載のシステム。
【請求項１０５】
少なくとも１つの冷却剤送出ノズルが、電気的に制御されたソレノイド弁とを含む、請求項１０２記載のシステム。
【請求項１０６】
眼に向けられたエネルギが、エネルギパルスで送出される、請求項９４記載のシステム。
【請求項１０７】
エネルギ伝導エレメントと真空リングとが、着脱可能に結合される、請求項９４記載のシステム。
【請求項１０８】
エネルギ伝導エレメントが、真空リングにスライドして受け入れられる、請求項１０７記載のシステム。
【請求項１０９】
エネルギ伝導エレメント及び真空が、互いに着脱可能でないように固定される、請求項９４記載のシステム。
【請求項１１０】
エネルギ源と、
少なくとも１つのエネルギ伝導エレメント及び真空リングに結合された使用インジケータと、
エネルギ伝導エレメントに接続され、使用インジケータが、エネルギ伝導エレメント又は真空リングが先に用いられていない場合のみ、エネルギ伝導エレメントに、エネルギ源によって生成されたエネルギを送出して、エネルギを眼に向けるように動作可能なコントローラと、
をさらに含む、請求項９４記載のシステム。
【請求項１１１】
使用インジケータが、コントローラによって読み取り可能なデータを含む無線自動識別（ＲＦＩＤ）装置である、請求項１１０記載のシステム。
【請求項１１２】
エネルギ源と、
エネルギ源に接続され、近位端から遠位端に延び、エネルギ源から、眼に位置決め可能である遠位端にエネルギを向けるように適合された伝導エレメントと、
冷却剤供給部と、
冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である少なくとも１つの冷却剤送出エレメントと、
を含む、眼の治療を行うためのシステム。
【請求項１１３】
少なくとも１つのエネルギ伝導エレメント及び真空リングに結合された使用インジケータと、
エネルギ伝導エレメントに接続され、使用インジケータが、エネルギ伝導エレメントが先に用いられていない場合のみ、エネルギ伝導エレメントに、エネルギ源によって生成されたエネルギを送出して、エネルギを眼に向けるように動作可能なコントローラと、
をさらに含む、請求項１１２記載のシステム。
【請求項１１４】
使用インジケータが、コントローラによって読み取り可能なデータを含む無線自動識別（ＲＦＩＤ）装置である、請求項１１３記載のシステム。
【請求項１１５】
冷却剤供給部から眼に、第１の冷却剤パルスを送出することと、
エネルギ源から眼に、眼中の熱拡散時間よりも短いエネルギパルスを送出することと、
を含む、眼を治療するための方法。
【請求項１１６】
冷却剤供給部から眼に、第２の冷却剤パルスを送出することをさらに含む、請求項１１５記載の方法。
【請求項１１７】
エネルギパルスが、約５００ＭＨｚ〜約３，０００ＭＨｚの範囲内の周波数を有する、請求項１１５記載の方法。
【請求項１１８】
エネルギパルスが、１０ミリ秒〜１秒の間である、請求項１１７記載の方法。
【請求項１１９】
エネルギパルスが、５００Ｗ〜３ＫＷの範囲内の電力を有する、請求項１１８記載の方法。
【請求項１２０】
冷却剤パルスが、１００ミリ秒未満である、請求項１１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年７月１９日出願の米国仮出願第６０／９２９，９４６号、及び２００７年９月１０日出願の米国出願番号第１１／８９８，１８９号の利益を主張し、その両方が参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、角膜形成術の分野に関し、より具体的には、角膜熱形成術及び角膜熱形成術中の眼に対する冷却剤の提供に関する。
【背景技術】
【０００３】
多様な眼障害、たとえば近視、円錐角膜及び遠視は、角膜の異常成形を含む。角膜形成術は、角膜を再形成してそのような障害を矯正する。たとえば、近視によって、角膜の形状が眼の屈折力を大きくしすぎて、網膜の前で結像が生じる。角膜形成術を通じて、角膜の形状を平らにする態様は、近視による眼の屈折力が減少し、網膜で正しく結像が生じる。
【０００４】
侵襲性の外科治療、たとえば生体内レーザ屈折矯正術（ＬＡＳＩＫ）を使用して、角膜を再形成する場合がある。しかし、通常そのような外科治療は、術後の回復期間を必要とする。さらに、そのような外科治療は、角膜神経の切断によって生じるドライアイ症候群等の合併症を含む場合がある。
【０００５】
一方で、角膜熱形成術は、非侵襲性の治療であり、これを用いて、角膜の異常形成、たとえば近視、円錐角膜及び遠視に関連する障害を有する人の視力を矯正する場合がある。角膜熱形成術は、マイクロ波又は無線周波数（ＲＦ）帯域の電気エネルギを加えることによって行われる場合がある。特に、マイクロ波角膜熱形成術は、近接場マイクロ波アプリケータを使用して、角膜にエネルギを加えて角膜温度を上昇させることができる。約６０℃で、角膜内の膠原線維が収縮する。収縮の発現は急速であり、この収縮の結果として生じる応力が、角膜表面を再形成する。このように、熱エネルギを瞳孔の周囲に円形又はリング状パターンで適用することにより、角膜面を平坦にして眼の視力を改善させることができる。しかし、角膜熱形成術のための装置は通常、角膜表面を通してエネルギを加えて、下層の膠原線維を加熱する。したがって、角膜表面で最高温度が生じる可能性があり、結果として角膜表面での熱に関連した外傷、及び上皮として知られている外層を損傷する可能性につながる。さらに、角膜熱形成術のための装置は、角膜表面下での加熱深さを制御して、対象とする膠原線維の十分な加熱を促進し、一方で対象とする膠原線維の外側の領域への加熱を最小限にするために不適切な手法を提供する場合がある。
【発明の概要】
【０００６】
以上のことを鑑み、本発明の実施態様は、角膜表面に冷却剤を選択的に加えて、角膜熱形成術中の角膜表面に対する熱に関連する損傷を最小限にし、角膜表眼下の加熱深さを決定するシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明の実施形態は、エネルギ源と、伝導エレメントと、冷却剤供給部と、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む。伝導エレメントは、エネルギ源に動作可能に接続され、近位端から遠位端に延びる。伝導エレメントは、エネルギ源からのエネルギを、眼に位置決め可能な遠位端に向ける。冷却剤送出エレメントは、冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である。
【０００８】
別の実施形態は、電気エネルギ源と、電気エネルギ伝導エレメントと、冷却剤供給部と、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む。電気エネルギ伝導エレメントは、選択された距離の空隙によって分離され、近位端から遠位端に延びる２つの伝導体を含む。電気エネルギ伝導エレメントは、電気エネルギ源に動作可能に接続され、電気エネルギ源によって生成された電気エネルギを近位端で受けて、眼に位置決め可能な遠位端に電気エネルギを向ける。冷却剤送出エレメントは、冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である。
【０００９】
また別の実施形態は、光エネルギ源と、光エネルギ伝導エレメントと、冷却剤供給部と、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む。光エネルギ伝導エレメントは、光エネルギ源に接続され、近位端から遠位端に延び、光エネルギ源から、眼に位置決め可能である遠位端に光エネルギを向ける。冷却剤送出エレメントは、冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である。
【００１０】
さらに別の実施形態は、エネルギ源と、単極伝導体と、冷却剤供給部と、少なくとも１つの冷却剤送出エレメントとを含む。単極伝導体は、エネルギ源に接続され、近位端から遠位端に延び、遠位端で人体の眼に接触することにより、人体がバックプレーンとして作用して、伝導体が眼にエネルギを送出する。冷却剤送出エレメントは、冷却剤供給部と連通し、マイクロ制御された冷却剤パルスを遠位端に送出するように動作可能である。
【００１１】
さらに別の実施形態は、エネルギ源と、伝導エレメントと、冷却剤供給部と、真空リングとを含む。伝導エレメントは、エネルギ源に動作可能に接続され、近位端から遠位端に延び、エネルギ源から、眼に位置決め可能である遠位端にエネルギを向ける。真空源は、冷却剤供給部から遠位端に、冷却剤のマイクロ制御パルスを伝えることによって、冷却剤パルスが眼に加えられるように動作可能である。
【００１２】
冷却剤のマイクロ制御パルスを送出することに加えて、いくつかの実施形態は、エネルギパルスを送出してもよい。特に、実施形態では、高電力エネルギを使用して、対象とする眼の区域に、比較的短い所要時間で熱を生成してもよい。不要な熱拡散を最小限にするために、エネルギパルスの期間は、対象とする眼の区域における熱拡散時間よりも短くしてもよい。代表的な適用では、第１の冷却剤が送出されて、角膜表眼の温度を低下させ、その後、高電力パルスのマイクロ波エネルギを付与して、中心部区域の選択された領域の膠原線維内部で熱を生成し、第２の冷却剤パルスが順に送出されて、さらなる加熱効果を終了させて、エネルギパルスによって生じる角膜変化を「セット」する。
【００１３】
別の実施形態は、エネルギ伝導エレメントと、真空リングとを含む。真空リングは、エネルギ伝導エレメントを受け、眼との真空接続を作り出して、エネルギ伝導エレメントを眼に位置決めすることによって、エネルギ伝導エレメントがエネルギを眼に向ける。エネルギ伝導エレメントは、真空リングに着脱可能に結合されてもよい。
【００１４】
また、本発明の実施形態は、コントローラを使用して、１つ又はそれ以上の部材又はサブシステムの動作を制御してもよい。加えて、実施形態では、圧抜き構造を使用して、冷却剤パルスによって閉鎖環境内に取り入れられた圧力を低減させてもよい。さらに、実施形態ではまた、特に人体及び体液と接触するシステムのエレメントが一度の使用後に破棄されることを確実にする、読み取り可能な使用インジケータ、たとえば無線自動識別(ＲＦＩＤ）装置を使用してもよい。
【００１５】
本発明のこれらの及び他の態様は、添付図面とともに参照した場合、以下に続く詳細な説明及び本発明の好ましい実施形態からより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の概略を示す図面である。
【図２】マイクロ波エネルギ源を使用する本発明の実施形態を示す図面である。
【図３Ａ】図２の実施形態の変形を示す図面であり、真空サブシステムに代えて圧抜き弁を使用して、冷却剤のパルスによって作り出される圧力を低下させる。
【図３Ｂ】図２の実施形態の変形を示す図面であり、真空サブシステムに代えて通気路を使用して、冷却剤のパルスによって作り出される圧力を低下させる。
【図４】光学エネルギ源を使用する本発明の実施形態を示す図面である。
【図５Ａ】図４の実施形態の変形を示す図面であり、真空サブシステムに代えて圧抜き弁を使用して、冷却剤のパルスによって作り出される圧力を低下させる。
【図５Ｂ】図４の実施形態の変形を示す図面であり、真空サブシステムに代えて通気路を使用して、冷却剤のパルスによって作り出される圧力を低下させる。
【図６】エネルギ伝導エレメントとして単極の伝導体を使用する本発明の実施形態を示す図面である。
【図７Ａ】眼の表面上にアプリケータを位置決めするための真空リングを使用する本発明の実施形態を示す図面である。
【図７Ｂ】図７Ａの実施形態で用いられる真空リングを使用する本発明の実施形態を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照すると、本発明の実施形態が概略的に図示されている。特に、図１は、エネルギ源２０に動作可能に接続されたアプリケータ１０を示す。アプリケータ１０は、エネルギ伝導エレメント１１を含み、これはアプリケータ１０の近位端１０Ａから遠位端１０Ｂに延びる。アプリケータ１０は、近位端１０Ａでエネルギ源２０に接続されてもよい。エネルギ源２０の動作によって、エネルギがエネルギ伝導エレメント２０を通して伝導され、熱が遠位端１０Ｂで生成されることが生じる。このように、アプリケータ１０は、遠位端１０Ｂに、又はその近くに位置決めされた眼１の角膜２に熱を加えるために使用されることができる。特に、熱は、角膜２の中深部区域２Ｂの膠原線維の選択された領域に熱を加えられ、所定のパターンに従って膠原線維を収縮させて角膜２を再形成することにより、眼１を通した視力を改善させる。
【００１８】
図１にさらに図示されるように、アプリケータ１０は、冷却剤供給部又は貯蔵部１３と流体連通する少なくとも１つの冷却剤送出エレメント１２を含む。アプリケータ１０の外表面１０Ｃは、特に遠位端１０Ａが角膜表面２Ａと接触して配置されている場合、実質的な密閉アセンブリを画定することができる。図１に示されるように、この密閉アセンブリは、エネルギ伝達エレメント１１、冷却剤送出エレメント１２及び冷却剤供給１３を収容する場合がある。図１の冷却剤供給部１３は、アプリケータ１０内部に位置決めされているが、冷却剤供給部１３は、他の実施形態ではアプリケータ１０の外側であってもよい。さらに、図１は１つの冷却剤送出エレメント１２を示しているが、一部の実施形態の中では、１つ以上の冷却剤送出エレメント１２及び／又は１つ以上の冷却剤供給部１３を使用してもよい。
【００１９】
冷却剤送出エレメント１２は、冷却剤供給部１３からアプリケータ１０の遠位端１０Ｂに、冷却剤又は起寒剤を送出する。このように、アプリケータ１０を使用して冷却剤を付与し、遠位端１０Ｂに位置決めされた角膜２の表面２Ａを選択的に冷却してもよい。角膜２への加熱に続いて、冷却剤送出エレメント１２から角膜表面２Ａに向かって冷却剤を送出することにより、角膜温度を高くして、対象となる中深部区域２Ｂの膠原線維に適切な収縮を生じさせて、角膜２を再形成する一方で、角膜２の外層２Ａ、すなわち上皮の損傷を最小限にすることが可能になる。
【００２０】
図１にさらに示されるように、コントローラ４０は、エネルギ源２０及び／又は冷却剤送出エレメント１２に動作可能に接続されてもよい。コントローラ４０を使用して、エネルギ源２０からアプリケータ１０にエネルギを送出することによって、遠位端１０Ｂに位置決めされた角膜２に送出された熱の大きさ及びタイミングを決定してもよい。加えて、コントローラ４０を使用して、冷却剤送出エレメント１２から遠位端１０Ｂの角膜表面２Ａに向かって送出された冷却剤の量及びタイミングを決定してもよい。以下にさらに記載されるように、コントローラ４０を使用して、所定の又は計算された順序に従った任意の回数で、熱及び冷却剤を選択的に加えてもよい。たとえば、角膜２への加熱前及び／又は加熱後に、角膜２の表面２Ａに冷却剤を付与してもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、冷却剤送出エレメント１２は、送出ノズル１２Ａ及び電磁弁を使用する場合がある。送出ノズル１２Ａは、遠位端１０Ｂに向けられた開口１２Ｂを有する。周知のように、電磁弁は、電線コイルを通して電流を流したり止めたりすることによって制御され、弁の状態を変化させる液体又はガスとともに用いる電気機械的弁である。このように、コントローラ４０は、電磁弁の作動を電気的に制御して、送出ノズル１２Ａを通して角膜表面２Ａに冷却剤を送出することができる。しかし、他の実施形態では、他のタイプのアクチュエータ、又は電磁弁に代えて送出ノズル１２Ａを通して冷却剤を送出するための代替の技術を使用してもよい。
【００２２】
図１の実施形態の動作中、コントローラ４０を用いて、角膜２への加熱前に、角膜表面２Ａに対する冷却剤のマイクロ制御パルスの付加を作動させることができる。冷却剤のパルス又は噴出は、角膜表面２Ａに所定の短時間加えられ、冷却剤が全体的に角膜表面２Ａに局所化されたままである一方で、より深い角膜膠原線維２Ｂの温度は実質的に変化しないままになる。好ましくは、パルスはおよそ数十ミリ秒であり、１００ミリ秒未満である。角膜表面への冷却剤の送出は、コントローラ４０によって制御され、１ミリ秒未満であってもよい。さらに、冷却剤の付加と加熱との間の時間もまた、コントローラ４０によって制御され、１ミリ秒未満であってもよい。冷却剤パルスは、一般に、角膜２Ａに対する加熱と一致する角膜表面２Ａの領域にわたる。冷却される区域の形状、サイズ及び付着性は、加熱によって変動してもよい。
【００２３】
有利には、角膜２への加熱前に角膜表面２Ａに冷却剤を局所化させて送出することにより、加熱されたときに角膜表面２Ａでの結果として得られる熱が最低限になり、熱によって引き起こされる角膜表面２Ａのあらゆる損傷を最小限にする。言い換えると、冷却剤が角膜表面２Ａの温度を低下させるため、熱曝露直後に角膜表面２Ａで達成される最大表面温度もまた、熱曝露の前に冷却剤を付加しない場合と比較すると、同様の規模まで低下する。冷却剤を付加しないと、角膜表面２Ａの温度は、熱曝露直後に上昇し、表面空気の境界面付近に貯留された熱がゆっくりと放散される結果として、表面は永続的に温められる。
【００２４】
熱曝露直後に角膜表面２Ａで観察される温度は、曝露前の冷却剤の付加によって低くなるが、表面２Ａ下の角膜領域２Ｂで生じる熱が、冷却された表面２Ａに向かって拡散するにつれて、曝露後に熱波が角膜表面２Ａに遅れて到達する場合がある。角膜表面２Ａから周囲空気への熱伝達が重要でないのは、空気が優れた熱絶縁体であるためである。加熱後に冷却をしないと、角膜表面２Ａの下の領域２Ｂから拡散する熱が、角膜表面２Ａ付近に蓄積して、加熱後に持続する場合がある表面温度の上昇を作り出す。角膜表面２Ａ付近に蓄積する熱は、最終的には血液灌流を介した熱拡散及び冷却を通して放散されるが、そのような放散は数秒かかる場合がある。冷却剤を付加することによってこの熱をより速やかに除去することにより、角膜表面２Ａに対する熱に関連する損傷の機会が最小限になる。このように、本発明の実施形態は、熱曝露直前の冷却剤のパルスのみならず、その後の１以上の冷却剤パルスも使用することができる。したがって、図１の実施形態のさらなる動作では、コントローラ４０をさらに用いて、アプリケータ１０が角膜２を加熱した後に、冷却剤のマイクロ制御されたパルスを付加することができる。この冷却剤の付加により、角膜の中深部区域２Ｂから角膜表面２Ａに拡散する熱が急速に除去される。
【００２５】
冷却剤送出エレメント１２が角膜表面２Ａに冷却剤のパルスを送出すると、角膜表面２Ａ上の冷却剤が表面２Ａから熱を奪って、冷却剤を気化させる。一般に、表面２Ａに付加された冷却剤は、表面２Ａでヒートシンクを作り出し、結果的に、角膜２を加熱する前、加熱している間、及び加熱した後に熱を除去する。ヒートシンクは、表面２Ａ上で液体起寒剤が残留する間持続する。ヒートシンクは、区域２Ｂの膠原線維を冷却することなく、表面２Ａに貯留した熱を急速に除去することができる。角膜２から熱を奪う要因は、表面２Ａ付近で確立される温度勾配である。勾配が急であるほど、所与の量の熱が早く奪われる。このように、冷却剤の付加により、大幅な表面温度の降下を可能な限り急速に作り出す試みがなされる。
【００２６】
冷却された表面２Ａがヒートシンクを提供するため、角膜表面２Ａに対する冷却剤の付加量及び期間は、角膜表面２Ａ下層の領域内に移行して残留する熱量に影響する。このように、冷却剤の量及び期間の制御によって、角膜加熱深さを制御する方法が提供され、中深部領域２Ｂの対照とする膠原線維の十分な加熱を促進すると同時に、対象とする膠原線維外の領域への加熱を最小限にする。
【００２７】
一般的に、角膜表面２Ａの動的な冷却は、（１）冷却パルスの期間と、（２）気化冷却剤の影響を最大限にすることができるような、角膜表面２Ａ上に付着する冷却剤の量と、（３）加熱に関連する動的冷却のタイミングとを制御することによって最適化することができる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、冷却剤は極低温のテトラフロオロエタンＣ２Ｈ２Ｆ４であってもよく、これは、沸点約−２６．５℃を有し、環境適合性があり、非毒性、不燃性のフロン代替品である。冷却剤送出エレメント１２から放出される極低温パルスは、気化によって冷却される起寒剤に加え、気体の断熱膨張によって形成されるミストを含んでもよい。
【００２９】
一般的に冷却剤は、以下のうち１つ又はそれ以上を提供するように選択される。（１）角膜表面２Ａとの良好な表面接触を維持するために十分な接着力、（２）加熱前に角膜表面２Ａを急速に冷却し得る高い熱伝導率、（３）表面で大きな熱勾配を確立するような低い沸点、（４）レーザ曝露後の角膜表面２Ａの気化冷却に耐えるための高い気化潜熱、及び（５）健康又は環境への悪影響がない。テトラフルオロエタンの使用は、上述の基準を満たすことができるが、本発明の実施形態は特定の起寒剤に限定されず、他の冷却剤を使用して同様の結果を達成してもよいことが理解される。たとえば、いくつかの実施形態では、ほぼ体温を、すなわち３７℃を下回る沸騰温度を有する他の液体冷却剤を使用してもよい。さらに、冷却剤は、液体である必要はなく、いくつかの実施形態では、ガス形状を有していてもよい。このように、冷却剤のパルスは、冷却ガスのパルスであってもよい。たとえば、冷却剤は、窒素（Ｎ２）ガス又は二酸化炭素（ＣＯ２）ガスであってもよい。
【００３０】
ここで図２に図示された断面図を参照すると、本発明の実施形態は、アプリケータ１１０を使用している。アプリケータ１１０は、電気エネルギ伝導エレメント１１１、マイクロ制御冷却剤送出システム１１２に加え、冷却剤供給部１１３を含む。
【００３１】
電気エネルギ伝導エレメント１１１は、電気エネルギ源１２０に、たとえば従来の導電ケーブルを介して動作可能に接続される。電気エネルギ伝導エレメント１１１は、アプリケータ１１０の近位端１１０Ａから遠位端１１０Ｂに延びる。電気エネルギ伝導エレメント１１１は、ソース１２０から遠位端１１０Ｂに電気エネルギを伝導して、遠位端１１０Ｂに位置決めされた角膜２に電気エネルギを付加する。特に、電気エネルギ源１２０は、マイクロ波エネルギを生成するためのマイクロ波発振器を含んでもよい。たとえば、発振器は、マイクロ波周波数域５００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ、より詳細には、他の用途で安全に用いられている周波数およそ２４５０ＭＨｚで動作してもよい。本明細書で用いられる用語「マイクロ波」は、約１０ＭＨｚ〜約１０ＧＨｚの周波数域に相当する。
【００３２】
図２にさらに図示されるように、電気エネルギ伝導エレメント１１１は、２つのマイクロ波伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂを含んでもよく、これらはアプリケータ１１０の近位端１１０Ａから遠位端１１０Ｂに延びる。特に、伝導体１１１Ａは、実質的に円筒形の外部伝導体であってもよく、一方、伝導体１１１Ｂは、伝導体１１１Ａを通って延びる内部通路を通って延びる、実質的に円筒形の内部伝導体であってもよい。内部通路によって、伝導体１１１Ａは、実質的に管状形状を有する。内部及び外部伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂは、たとえばアルミニウム、ステンレス鋼、真ちゅう、銅、他の金属、金属被覆されたプラスチック、又は任意の他の好適な導電性材料で形成されてもよい。
【００３３】
伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂは同心配列であることにより、伝導体１１１Ａと１１１Ｂとの間には、選択された距離の実質的に管状の空隙１１１Ｃが画定される。管状の空隙１１１Ｃは、近位端１１０Ａから遠位端１１０Ｂに延びる。管状の空隙１１１に部分的に誘電性材料１１１Ｄを用いて、伝導体１１１Ａと１１１Ｂとを分離してもよい。伝導体１１１Ａと１１１Ｂとの間の管状の空隙１１１Ｃの距離は、確立されたマイクロ波場理論に従って、マイクロ波エネルギの角膜２内への浸透深さを決定する。このように、マイクロ波伝導エレメント１１１は、近位端１１０Ａで、電気エネルギ源１２０によって生成された電気エネルギを受け、角膜２が位置決めされた遠位端１１１Ｂにマイクロ波エネルギを向ける。
【００３４】
内部伝導体１１１Ｂの外径は、好ましくは瞳孔よりも大きい。一般的に、内部伝導体１１１Ｂの外径は、マイクロ波エネルギへの曝露によって引き起こされる角膜形状の適切な変化、すなわち角膜曲率測定を達成するように選択されてもよい。一方、外部伝導体１１１Ａの内径は、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂ間で所望の空隙を達成するように選択されてもよい。たとえば、内部伝導体１１１Ｂの外径は、約２ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲にわたり、一方で外部伝導体１１１Ａの内径は、約２．１ｍｍ〜約１２ｍｍの範囲にわたる。いくつかの実施形態では、環状空隙１１１Ｃは、アプリケータ１１０による加熱中、角膜の内皮層（後面）に対する高温への曝露を最小限にするために、たとえば約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍの範囲で十分に小さくしてもよい。
【００３５】
図２に示されるように、マイクロ制御冷却剤送出システム１１２及び冷却剤供給部１１３は、環状空隙１１１Ｃ内部に位置決めされてもよい。図２は１つの冷却剤送出システム１１２を図示しているかもしれないが、アプリケータ１１０は、環状空隙１１１Ｃ内部に円周配列された複数の冷却剤送出システム１１２を含んでもよい。冷却剤供給部１１３は、環状空隙１１１Ｃ内部に適合し、冷却剤供給部１１３から下向きに延びるノズル構造１１２Ａと、遠位端１１０Ｂに向けられた開口１１２Ｂとを有する冷却剤送出エレメント１１２を備える環状の容器であってもよい。
【００３６】
マイクロ制御冷却剤送出システム１１２は、冷却剤供給部１１３と流体連通し、図１の冷却剤供給システム１２と同じように動作し得る。言い換えると、冷却剤供給部１１３からの冷却剤、すなわち起寒剤のパルスは、好ましくは、電気エネルギ源１２０及び電気エネルギ伝導エレメント１１１によって角膜２にエネルギが付加される前及び後に角膜表面２Ａに付加される。
【００３７】
前に記載されたように、コントローラ１４０を使用して、任意の所定の又は計算されたシーケンスに従って、任意の回数の熱及び冷却剤パルスを選択的に付加することができる。加えて、熱及び冷却剤パルスは、任意の時間長さで付加されてもよい。さらに、付加される熱の大きさもまた、変動してもよい。そのような熱及び冷却剤パルス付加のパラメータを調整することによって、角膜２内部にもたらされる変化の程度が決定される。当然ながら、上述のように、本発明の実施形態は、角膜２の変化を、選択された膠原線維の適切な収縮量に制限するようにしている。マイクロ波エネルギを使用して、たとえばアプリケータ１１０によって角膜２に熱を生成する場合、マイクロ波エネルギは、低電力（およそ４０Ｗ）及び長いパルス長（およそ１秒）で付加される場合がある。しかし、他の実施形態では、マイクロ波エネルギは短いパルスで付加されることがある。特に、角膜における熱拡散時間よりも短い期間でマイクロ波を付加することは有利な場合がある。たとえば、マイクロ波エネルギは、５００Ｗ〜３ＫＷの範囲の高電力と、約１０ミリ秒〜約１秒の範囲のパルス幅とを有するパルスで付加されてもよい。このように前に述べられたように、加熱前及び後に冷却剤パルスを付加する場合、第１の冷却剤パルスが送出されて、角膜表面２Ａの温度を低下させ、そして高電力のマイクロ波エネルギパルスが付加されて、中深部区域２Ｂの選択された領域の膠原線維内部で熱を生成し、第２の冷却剤パルスが順に送出されて、さらなる加熱効果を終了させて、エネルギパルスによって生じる角膜変化を「セット」する。このようにエネルギパルス及び冷却剤パルスを付加することにより、有利には、熱拡散発生量を減少させて、不要な加熱衝撃と、結果として生じる他の眼構造、たとえば角膜内皮の回復工程とを最小限にする。さらに、この手法は、熱によって作り出される角膜の形状の、より永続的で安定した変化を促進する。マイクロ波エネルギの送出に関して、高電力エネルギを短いパルスで付加することが記載されてきたが、同様の手法を他のタイプのエネルギ、たとえば光エネルギ、又は以下にさらに記載される無線周波数（ＲＦ）波長を備える電気エネルギによって適用されてもよい。
【００３８】
再度図２を参照すると、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂのそれぞれの少なくとも一部が電気絶縁体で被覆されて、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂと、角膜表面２Ａとの間の接触領域での電流の集中を最小限にし得る。いくつかの実施形態では、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂ又は少なくともそれらの一部は、電気絶縁体に加えて熱伝導体の両方として機能することができる材料で被覆されてもよい。アプリケータ１１０の遠位端１１１Ｂに沿って誘電層１１０Ｄを使用して、そうしなければ伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂを介して角膜２に流れ込むであろう伝導電流から角膜２を保護することができる。そのような電流の流れは、角膜２に不要な温度降下を生じさせ、角膜２の中深部区域２Ｂの膠原線維内部で最高温度に達することを妨ぐ場合もある。したがって、誘電層１１０Ｄは、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂと角膜２との間に位置決めされる。誘電層１１０Ｄは、マイクロ波の放射を最小限にするために十分に薄く、かつ伝導電流の流れによる電気エネルギの表層的な堆積を防止するために十分に厚くしてもよい。たとえば、誘電層１１０Ｄは、厚さ約０．００２インチで付着した生体適合性材料、たとえばテフロンであってもよい。一般的に、仲介層、たとえば誘電層１１０Ｄは、仲介層が角膜２におけるマイクロ波照射場の強度及び通過を実質的に妨げず、角膜２におけるマイクロ波場の十分な通過及び所望の加熱パターンの生成を阻止しない限り、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂと角膜２との間で使用されてもよい。
【００３９】
動作中、図２に示されるように、アプリケータ１１０の遠位端１１０Ｂは、角膜表面２Ａ上に、又はその近くに位置決めされる。好ましくは、アプリケータ１１０は、角膜表面２Ａと直接接触する。特に、そのような直接接触は、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂを、角膜表面２Ａ（又は、伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂと角膜表面２Ａとの間に薄い仲介層がある場合は、角膜表面２Ａの実質的に近く）に位置決めする。したがって、直接接触は、角膜組織でのマイクロ波加熱のパターンが、２つのマイクロ波伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂ間の空隙１１１Ｃと実質的に同じ形状及び寸法を有することを確実にすることを助ける。環帯が好ましい加熱パターンであるのは、加熱された環帯の内径が、瞳孔を覆う角膜中央を加熱することを避けるために十分に大きくするように選択されることができるためである。
【００４０】
アプリケータ１１０と角膜表面２Ａとの直接接触の利点は、それらの間に存在する場合がある流体冷却剤層があることによって低減することがある。環状加熱パターンを伝導体１１１Ａ及び１１１Ｂ間の空隙のものと同一の寸法で作り出すことよりも、そのような流体層があることにより、角膜２において、内部伝導体１１１Ｂのものよりも小さい寸法を有する、あまり望ましくない円形のマイクロ波加熱パターンが生じる場合がある。したがって、本発明の実施形態は、冷却剤の流れ又は冷却剤層を、角膜表面２Ａを覆って存在させることを必要としない。特に、冷却剤送出エレメント１１２からの短いパルスは、マイクロ波エネルギの付加前に角膜表面から気化するため、所望のマイクロ波パターンを妨げるであろう流体層を作り出さない冷却剤を付加することができる。
【００４１】
実施形態では、真空源１３０に動作可能に接続された真空通路１１４を使用していることがある。真空通路１１４は、角膜表面２Ａの近くに位置決めされて、アプリケータ１１０の内部に向かって開いている開口１１４Ａを有していてもよい。真空源１３０を用いて、角膜２にマイクロ波エネルギが付加される前に、角膜表面２Ａからあらゆる冷却剤又は不要な流体層を取り出してもよい。この場合、真空源１３０もまた、廃棄物レセプタクル（図示せず）に流体を取り込む。
【００４２】
冷却剤の付加と、それに続く冷却剤の気化によって、アプリケータ１１０内部での圧力の増大が生じる場合がある。特に、アプリケータ１１０は、特に遠位端１１０Ｂが角膜表面２Ａと接触して位置決めされるときに実質的な密閉アセンブリを画定し得る外表面１１０Ｃを有していてもよい。図２に示されるように、実質的な密閉アセンブリは、導電エレメント１１１、冷却剤送出エレメント１１２、冷却剤供給部１１３に加え、真空通路１１４を包含する。そのような密閉アセンブリ内部では、圧力は増大する。アプリケータ１１０が角膜表面２Ａと接触し得るため、結果として得られる圧力は、角膜表面２Ａに対抗して作用する場合がある。したがって、この圧力の角膜表面２Ａ上への影響を最小限にするために、実施形態では、アプリケータ１１０で生じる場合がある過剰圧力を除去するための圧抜き機構を使用する場合がある。
【００４３】
先に述べた真空通路１１４の機能に加えて、開口１１４Ａを備える真空通路１１４はまた、アプリケータ１１０の圧抜き機構としても作用してもよい。このように、アプリケータ１１０内の圧力は、真空源１３０を稼働させることによって低くすることができる。これに代えて、図３Ａに示されるように、アプリケータ１１０は、アプリケータ１１０内の圧力が一定のレベルまで上昇したときに、アプリケータ１１０の外側の環境にアプリケータ１１０の内部を開放する任意のタイプの圧抜き弁１１８を含んでもよい。図３Ｂに示される別の変形のように、アプリケータ１１０は、アプリケータ１１０の内部に、アプリケータ１１０の外側の環境と連通して配置される通気路１１０を単に使用してもよく、この場合、内部圧力は、外部領域と概ね均衡する。
【００４４】
図２さらに図示されるように、真空通路１１４はさらに、誘電材料１１０Ｄを通過し、遠位端１１０Ｂに開口１１４Ｂを有する。開口１１４Ａは、アプリケータ１１０の内部に向かって開いており、一方開口１１４Ｂは、遠位端１１０Ｂに位置決めされた角膜表面２Ａに向かって開いている。開口１１４Ｂが角膜表面２Ａに位置決めされているため、真空源１４０を備える真空通路１１４は、処置中にアプリケータ１１０を角膜２Ａに対して定められた位置に維持することを助ける。真空源１３０は、角膜表面２Ａに対して制御された量の吸引を適用して、遠位端１１０Ｂにおけるアプリケータ面を、角膜２と堅固かつ均等に接触させることを確実にすることができる。
【００４５】
ここで図４に図示された断面図を参照すると、本発明の別の実施形態は、アプリケータ２１０を使用し、これは光エネルギ伝導エレメント２１１、マイクロ制御冷却剤送出システム２１２、及び冷却剤供給部２１３を含む。
【００４６】
光エネルギ伝導エレメント２１１は、たとえば従来の光ファイバを介して、光エネルギ源２２０に接続される。光エネルギ源２２０は、レーザ、発光ダイオード等を含んでもよい。光エネルギ伝導エレメント２１１は、近位端２１０Ａから遠位端２１０Ｂに延び、近位端２１０Ａで光源２２０と動作可能に接続される。光エネルギ伝導エレメントは、光ファイバ２１１Ａを含む。このようにして、光ファイバ２１１Ａは、近位端２１０Ａで光エネルギ源２２０からの光エネルギを受けて、眼１の角膜２が位置決めされる遠位端に２１０Ｂに光エネルギを向かわせる。コントローラ２４０は、光エネルギ源２２０に動作可能に接続されて、光伝導エレメント２１１への光エネルギの送出、たとえばタイミングを制御してもよい。光エネルギ伝導エレメント２１１は、角膜２に光エネルギを照射し、角膜２の中深部区域２Ｂ内の膠原線維を適切に収縮させるための熱を生成する。図４にさらに図示されるように、光伝導エレメントは、光集束エレメント２１２Ｂ、たとえばレンズを任意に含み、光エネルギを集束させ、角膜２への照射パターンを決定してもよい。
【００４７】
図４に図示されるように、冷却剤送出システム２１２は、光エネルギ伝導エレメント２１１に隣接して位置決めされてもよい。冷却剤送出システム２１２は、冷却剤供給部２１３と流体連通し、冷却剤供給部２１３から角膜表面２Ａに、マイクロ制御された冷却剤パルス、すなわち起寒剤を送出する。そのような冷却剤のパルスは、エネルギが光エネルギ源２２０及び光エネルギ伝導エレメント２１１によって角膜２に付加される前及び／又は後に付加されてもよい。
【００４８】
図４は、角膜表面２Ａに対する冷却剤のパルスを送出するための別の手法をさらに図示する。特に、冷却剤パルスは、角膜表面２Ａが位置決めされている遠位端２１０Ｂで、又はその近くで低圧領域を作り出すことによって、冷却剤送出エレメント２１２から取り出されてもよい。図４に示されるように、アプリケータ２１０は、真空源２３０と接続される、たとえば管状構造の真空通路２１４を有していてもよい。真空通路２１４は、遠位端２１０Ｂに、又はその近くに位置決めされた開口２１４Ａを有し、低圧領域を作り出す。アプリケータがこの低圧領域を作り出す能力を向上させるために、アプリケータ２１０は、図４に図示されるように、その中に低圧領域を作り出すことができる小さな閉鎖部を画定する接触エレメント２１５を含んでもよい。
【００４９】
特に図４は、アプリケータ２１０が遠位端２１０Ｂに、角膜表面２Ａと接触する接触エレメント２１５を含むことを示す。接触エレメント２１５は、キャビティ２１５Ｂを備えるハウジング２１５を有する。ハウジング２１５Ａは、アプリケータ２１０の遠位端２１０Ｂに開口２１５Ｃを有し、これによりキャビティ２１５Ｂは遠位端２１０Ｂに対して露出される。このように、接触エレメント２１５は、角膜２上に位置決めされると、角膜２上に閉鎖部を形成する。図４にさらに図示されるように、冷却剤送出エレメント２１２のノズル構造２１２Ａは、接触エレメント２１５によって受け入れられ、開口２１２Ｂはキャビティ２１５Ｂに向かって開いている。いくつかの実施形態では、冷却剤送出エレメント２１２は、構造２１２Ａを介して接触エレメント２１４と連通している冷却剤供給部を単に配置する。図４には１つの冷却剤送出エレメント２１２が図示されているが、アプリケータ２１０によって１つ以上の冷却剤送出エレメント２１２が使用されてもよいことが理解される。また、真空通路２１４は、接触エレメントによっても受け入れられ、ここで開口２１４Ａはキャビティ２１５Ｂに向かって開いている。したがって、接触エレメント２１５が角膜表面２Ａ上に位置決めされて閉鎖部を形成するとき、真空源２４０は、キャビティ２１５Ｂ内にほぼ真空又は低圧を作り出し、そして次に、ノズル構造２１２Ａを通して、開口２１５Ｃに位置決めされた角膜表面２Ａに向かって、冷却剤を取り出すように動作し得る。コントローラ２４０は、真空源２４０を制御するように動作可能に接続されて、冷却剤送出エレメント２１２から取り出される冷却剤のマイクロ制御されたパルスを生じさせてもよい。
【００５０】
当然ながら、他の実施形態では、接触エレメント２１５は、ソレノイド弁を使用し、真空減２３０を必要としない冷却剤送出エレメント２１２又は他のアクチュエータとともに使用されてもよい。このように、コントローラ１４０は、ソレノイド弁又は他のアクチュエータを電気的に制御して、角膜表面２Ａに冷却剤を送出してもよい。
【００５１】
角膜表面２Ａへの冷却剤の付加及びそれに続く冷却剤の気化は、接触エレメント２１５のキャビティ２１５Ａ内部で圧力上昇を生じさせる場合がある。接触エレメント１２５が角膜表面２Ａに対抗して位置決めされているため、結果として得られる圧力は、角膜表面２Ａに対抗して作用する場合がある。したがって、この圧力の角膜表面２Ａ上への影響を最小限にするために、実施形態では、アプリケータ２１０で生じる場合がある過剰圧力を除去するための圧抜き機構を使用する場合がある。
【００５２】
冷却剤のマイクロ制御されたパルスを開始するための方法を提供することに加え、真空通路１１４はまた、アプリケータ２１０の圧抜き機構として作用してもよい。このように、アプリケータ２１０内の圧力は、真空源２３０を稼働させることによって低くすることができる。これに代えて、図５Ａに示されるように、アプリケータ２１０は、アプリケータ２１０内の圧力が一定のレベルまで上昇したときに、アプリケータ２１０の外側の環境にアプリケータ２１０の内部を開放する任意のタイプの圧抜き弁２１８を含んでもよい。図５Ｂに示される別の変形のように、アプリケータ２１０は、アプリケータ２１０の内部に、アプリケータ２１０の外側の環境と連通して配置される通気路２１９を単に使用してもよく、この場合内部圧力は、外部領域と概ね均衡する。当然ながら、図５Ａ及び５Ｂの実施形態には、示される真空源がないため、冷却剤エレメント２１２は、冷却剤のパルスを送出する別のエレメント、たとえばソレノイド弁、又は他のアクチュエータを必要とする。
【００５３】
図４にさらに示されるように、接触エレメント２１５はまた、光伝導エレメント２１１を受け入れ、これによりアプリケータ２１０は、光エネルギ源２２０から、遠位端２１０Ｂの角膜２に光エネルギを送出することができる。図４は、光集束エレメント２１１Ｂが接触エレメント２１５に接続されていることを示す。
【００５４】
有利には、接触エレメント２１５は、接触エレメント２１５が角膜２Ａと直接接触しているとき、角膜表面２Ａから熱を引き出すためのさらなるヒートシンクとして作用してもよい。特に、接触エレメントは、熱伝導材料、たとえば金属から形成されてもよい。一般的に、本発明の実施形態とともに他のヒートシンク、たとえば金属アプリケータ壁４１０Ｃを使用して、角膜表面２Ａからのさらなる熱伝達を提供してもよい。
【００５５】
図４にさらに図示されるように、真空通路２１４はさらに、遠位端２１０Ｂに開口２１４Ｂを有する。開口２１４Ａは、接触エレメント２１５のキャビティ２１５Ｂに向かって開いており、一方開口２１４Ｂは、遠位端１１０Ｂに位置決めされた角膜表面２Ａに向かって開いている。開口２１４Ｂが角膜表面２Ａに位置決めされているため、真空源２４０を備える真空通路２１４は、処置中にアプリケータ２１０を角膜２Ａに対して定められた位置に維持することを助ける。真空源２３０は、開口２１４Ｂを介して、角膜表面２Ａに対して制御された量の吸引を適用して、遠位端１１０Ｂにおけるアプリケータ面が、角膜２と堅固かつ均等な接触を有するようにすることができる。
【００５６】
ここで図６に図示された断面図を参照すると、本発明の別の実施形態が図示されている。特に、図６の実施形態は、角膜２にエネルギを伝導する単極伝導エレメント３１１を使用するアプリケータ３１０を図示する。
【００５７】
単極伝導エレメント３１１は、無線周波数（ＲＦ）電気エネルギを提供し得る電気エネルギ源３２０と動作可能に接続される。単極３１１は、近位端３１０Ａから遠位端３１０Ｂに延び、近位端３１０Ａで電気エネルギ源３２０と動作可能に接続される。単極伝導エレメント３１１は遠位端３１０Ｂに、針状形状を有していてもよく、これは角膜２と接触するか又は突き刺さるように設計される。アプリケータが、単極３１１が眼１と接触して配置するように位置決めされると、眼１、すなわち人体は、回路を完了させるためのバックプレーンとして作用する。したがって、単極３１１は、電気エネルギ源３２０で生成された電気エネルギを受けて、眼１の角膜２に電気エネルギを伝導することができる。結果として、角膜２内部で熱が生成されて、角膜２の中深部区域２Ｂの選択された膠原線維を収縮させて角膜２を再形成する。コントローラ３４０は、電気エネルギ源３２０に動作可能に接続されて、単極３１１への電気エネルギの送出、たとえばタイミングを制御してもよい。
【００５８】
図６の実施形態の他の態様は、先に記載された実施形態に類似する。特に、図６が図示するように、アプリケータ３１０はさらに、マイクロ制御冷却剤送出エレメント３１２に加えて、冷却剤供給部３１３を使用する。マイクロ制御冷却剤送出エレメント３１２は、単極３１１に隣接して位置決めされる。冷却剤送出エレメント３１２は、遠位端３１０Ｂに向けられた開口３１２Ｂを備えるノズル構造３１２Ａを使用してもよい。ソレノイド弁又は他のアクチュエータを使用して、冷却剤のパルスを作り出してもよい。コントローラ３４０がソレノイド弁又は他のアクチュエータを電気的に制御して、角膜表面２Ａに冷却剤を送出してもよい。このように、マイクロ制御冷却剤送出エレメント３１２は、冷却剤供給部３１３と流体連通し、図１の冷却剤送出システム１２に類似した方法で動作する。言い換えると、冷却剤供給部３１３からの冷却剤、すなわち起寒剤のパルスは、好ましくはエネルギが角膜２に付加される前及び後に、角膜表面２Ａに付加される。
【００５９】
図６にさらに示されるように、アプリケータ３２０は、遠位端３１０Ｂに、又はその近くに位置決めされた開口３１４Ａを備える真空通路２１４を含んでもよい。真空通路３１４は、真空源３３０に動作可能に接続され、真空源はコントローラ３４０によって制御されてもよい。先に記載された他の実施形態と同様に、真空源３４０及び真空通路３１４は、冷却剤送出エレメント３１２からの冷却剤の送出によって作り出される圧力を解放するように動作させてもよい。これに代えて、圧抜き弁又は真空通路を使用して、先に記載された実施形態と同様の方法で、圧抜きエレメントとして作用させてもよい。
【００６０】
加えて、図６にさらに示されるように、真空通路３１４もまた、遠位端３１０Ｂに位置決めされた角膜表面２Ａに向かって開いている開口３１４Ｂを有してもよい。角膜表面２Ａに位置決めされた開口３１４Ｂにより、真空減３４０を備える真空通路３１４は、アプリケータ１１０と角膜表面２Ａとの間で吸引を作り出し、処置中にアプリケータ１１０を角膜２Ａに対して定められた位置に維持する。
【００６１】
一般的に、真空源に接続された任意の配置の真空開口を使用して、処置中に本発明の実施形態を、角膜上に保つことができる。たとえば、図７Ａは、角膜２上に真空リング４１７とともに位置決めされたアプリケータ４１０を示す。前述のアプリケータと同じく、アプリケータ４１０は、先に述べられたようなエネルギ伝導エレメント４１１を含み、これはアプリケータ４１０の近位端４１０Ａから遠位端４１０Ｂに延びる。エネルギ伝導エレメント４１１は、近位端４１０Ａでエネルギ源４２０に動作可能に接続される。エネルギ源４２０の動作によって、エネルギは、エネルギ伝導エレメント４２０を通して伝導され、熱は遠位端４１０Ｂで生成される。このように、真空リング４１７は、アプリケータ４１０の遠位端４１０Ｂを角膜２上に位置決めて、エネルギ伝導エレメント４１１が角膜２で熱を生成することを可能にする。特に、角膜２の中深部区域２Ｂの対象とする膠原線維が加熱されることにより、膠原線維を収縮させて角膜２を再形成し、眼１を通した視力を改善させる。
【００６２】
図７Ａ及び７Ｂにさらに示されるように、真空リング４１７実質的に環状の構造を有し、リング通路４１７Ａを通して同軸のエネルギ伝導エレメント４１１を受ける。真空リング４１７は、角膜表面２Ａとの真空接続を作り出して、エネルギ伝導エレメント４１１を角膜表面２Ａに固定する。真空リング４１７は、接続ポート４１７Ｂを介して真空源４３０に動作可能に接続される内部チャネル４１７Ｃを含んでもよい。また、真空リング４１７は、角膜表面２Ａに向けて内部チャネル４１７Ｂを開放する複数の開口４１７Ｄを含んでもよい。したがって、開口４１７Ｄが角膜表面２Ａと接触して位置決めされ、真空源４３０が稼働して内部チャネル４１７Ｃ内部にほぼ真空又は低圧を作り出す場合、開口４１７Ｄが作動して、角膜表面２Ａに向かって真空リング４１７及びアプリケータ４１０を吸引する。この場合、真空源４３０は、シリンジ又は同様の装置であってもよい。
【００６３】
いくつかの実施形態では、エネルギ伝導エレメント４１１及び真空リング４１７は、互いに着脱可能に結合され得る別個の部材であってもよい。このように、図７Ａに示されるように、別個のエネルギ伝導エレメント４１１は、真空リング４１７によって同軸位置にスライドして受け取られてもよい。任意の結合手法、たとえば機械的連結を使用して、エネルギ伝導エレメント４１１を真空リング４１７内部にしっかりと位置決めし続けるようにしてもよい。真空リング４１７は、エネルギ伝導エレメント４１１に受け取られる前に、角膜表面２Ａ上に位置決めされてもよく、又はこれに代えて、導電エレメント４１１は、真空リング４１７と組み合わせられて角膜表面２Ａ上に位置決めされる前に組み合わせられてもよい。
【００６４】
代替の実施形態では、エネルギ伝導エレメント４１１及び真空リング４１７は、互いに着脱可能でなく固定されていてもよい。
【００６５】
図７の実施形態の他の態様は、先に記載された実施形態に類似する。特に、図７が図示するように、アプリケータ４１０はさらに、マイクロ制御冷却剤送出エレメント４１２に加えて、冷却剤供給部４１３を使用する。冷却剤送出エレメント４１２は、遠位端４１０Ｂに向けられた開口４１２Ｂを備えるノズル構造４１２Ａを使用してもよい。ソレノイド弁又は他のアクチュエータを使用して、冷却剤のパルスを作り出してもよい。コントローラ４４０がソレノイド弁又は他のアクチュエータを電気的に制御して、角膜表面２Ａに冷却剤を送出してもよい。このように、マイクロ制御冷却剤送出エレメント４１２は、冷却剤供給部４１３と流体連通し、図１の冷却剤送出システム１２に類似した方法で動作する。言い換えると、冷却剤供給部４１３からの冷却剤、すなわち起寒剤のパルスは、好ましくはエネルギが角膜２に付加される前及び後に、角膜表面２Ａに付加される。
【００６６】
本明細書に記載された実施形態は、すべてがセンサを使用して、眼の物理的変数を測定することができる。たとえば、１つの実施形態では、図１は、アプリケータ１０の遠位端１０Ｂに、及びその付近にばらばらに位置決めされた複数のセンサ１６を描写する。センサは、コントローラ４０に動作可能に接続されて（図示せず）、データを保存すること及び／又は操作者に伝えることを可能にしてもよい。さらなる例では、図７Ａ及び７Ｂの実施形態は、真空リング４１７上のセンサの配列を、真空リング４１７が角膜表面２Ａと直接接触するときに使用する。言い換えると、センサは、アプリケータの遠位端の表面、たとえば図２の誘電層１１０Ｄで、より広く組み入れられる。通常、センサは、角膜と接触して位置決めされ、角膜のさまざまな領域の測定を提供する。一般的に、センサは、アプリケータの一部として形成された装置、及び／又はアプリケータから分離した外部装置を含んでもよい。センサは、温度を測定する赤外線検出器、薄膜又はマイクロ電子熱変換器、圧電抵抗装置または圧電装置等の機械変換器、又は角膜の伸張又は内圧を定量化する力覚水晶振動子を含むマイクロ電子デバイスであってもよいが、これらに限定されない。
【００６７】
一般的に、センサは、処置前にシステムを準備するために用いられる情報を提供したり、処置中に処置の正しい適用を確実にするためのフィードバックを提供したり、及び／又は処置結果を測定したりすることができる。
【００６８】
角膜及び眼は、エネルギ付加及びその結果生じる温度の上昇によって影響される場合がある１つ又はそれ以上の可変の物理的性質を有する。センサは、これらの物理的変数を直接的又は間接的に測定し、処理回路、たとえば上述のコントローラ４０、１４０、２４０及び３４０にセンサ信号を提供してもよい。コントローラは、測定値を分析して、処置が所望の効果を達成したか、またそれはいつかを判断することができる。また、処理回路は、指定の物理的変数が所定値を達成するか、又は所定の範囲内に入ったときに、処置を終了させる停止信号を生成してもよい。いくつかの実施形態では、角膜上皮及び内皮への熱損傷を避けるために、コントローラに対するプログラム命令は、熱エネルギの付加が一定のパラメータ、たとえば時間制限を越えたときに停止信号を生成する安全機構を含んでもよい。
【００６９】
また、本明細書に記載された実施形態は、二次汚染を最小限にし、手順の準備を容易にするための使い捨てで取り替え可能な部材又はエレメントを含んでもよい。特に、患者の組織又は体液と接触する可能性がある部材は、好ましくは患者に対する１回の使用後に廃棄されて、二次汚染を最小限にする。このように、実施形態では、システムの部材が先に用いられたかを示す１つ又はそれ以上の使用インジケータを使用してもよい。使用インジケータから、部材が先に用いられていると判断された場合、全システムはさらなる動作から阻止されて、部材が再利用されずに取り替えなければならないようにすることができる。
【００７０】
たとえば、図１の実施形態では、使用インジケータ５０を使用して使用データを記録し、これを読み取ってアプリケータ１０がすでに用いられたかを判断することができる。特に、使用インジケータ５０は、使用データを含む無線自動識別（ＲＦＩＤ）装置又は同様のデータ記憶装置であってもよい。たとえば、アプリケータ１０がまだ使用されていない場合、ＲＦＩＤ装置５０のインジケータフィールドは、ヌル値を含む場合がある。コントローラ４０は、エネルギ源２０からエネルギ伝導エレメント１１にエネルギを送出する前に、ＲＦＩＤ装置５０のフィールドを読み取る。フィールドがヌル値を含む場合、コントローラ４０に、アプリケータ１０が先に用いられておらず、アプリケータ１０のさらなる動作が許可されることを示す。この時点で、コントローラ４０は、ＲＦＩＤ装置５０のフィールドに、アプリケータ１０が用いられたことを示す値を書き込む。コントローラ４０が後にＲＦＩＤ装置５０のフィールドを読み取ったとき、非ヌル値はコントローラ４０に、アプリケータ１０が先に用いられ、コントローラがアプリケータ１０のさらなる動作を許可しないことを示す。当然ながら、ＲＦＩＤ装置５０に書き込まれた使用データは、部材が先に用いられたかを示す任意の文字又は値、もしくはそれらの組み合わせを含んでもよい。
【００７１】
別の例では、図７Ａの実施形態のアプリケータ４１０及び真空リング４１７は、別個の部材である場合、使用インジケータ４５０Ａ及び４５０Ｂをそれぞれ使用して、アプリケータ４１０又は真空リング４１７が先に用いられたかを示すことができる。先に記載された使用インジケータ５０と同様に、使用インジケータ４５０Ａ及び４５０Ｂは、コントローラ４４０が遠隔的にアクセスして使用データを読み取り又は書き込みし得るＲＦＩＤ装置であってもよい。アプリケータ４１０の動作を許可する前に、コントローラ４０は、使用インジケータ４５０Ａ及び４５０Ｂを読み取る。コントローラ４４０が、使用インジケータ４５０Ａ及び４５０Ｂから、アプリケータ４１０及び／又は真空リング４１７がすでに使用されたと判断した場合、コントローラ４４０は、次に進まずに、アプリケータ４１０のさらなる動作を許可しない。アプリケータ４１０及び真空リング４１７が用いられると、コントローラ４４０は、２つの部材が用いられたことを示す使用インジケータ４５０Ａ及び４５０Ｂの両方に使用データを書き込む。
【００７２】
動作中、医師又は他の操作者は、コントローラ、たとえばコントローラ４０、１４９、２４０及び３４０と連動する装置、たとえばコンピュータキーボードに手動でアクセスする。インターフェイスにより、操作者は、処置を準備及び／又は開始することが可能になる。システムは、たとえば特定の患者に必要とされる所定のジオプトリー補正量、物理的変数の基線測定値、乱視測定値、角膜に対するエネルギ伝導用パラメータ、熱エネルギ及び冷却剤パルス付加のためのタイミング及びシーケンス情報、及び／又は処置によって修正される物理的変数のための目標値等の入力を必要とする場合がある。コントローラは、ユーザ入力データにアクセスし得るプログラム命令、又はインターフェイスからのプログラム選択を受け入れ、システムに選択された視力矯正処置を実行させる。
【００７３】
一般的に、コントローラは、ソフトウェア又は記憶された命令を実行するプログラム可能な処理装置であってもよく、上述の装置に動作可能に接続されてもよい。一般的に、あらゆる処理又は評価のための本発明の実施形態で使用される物理プロセッサ及び／又はマシンは、１つ又はそれ以上のネットワーク化されるか又はネットワーク化されていない汎用コンピュータシステム、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＦＡ‘ｓ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ’ｓ）、マイクロコントローラ等の本発明の代表的な実施形態の教示に従ってプログラムされるものを含んでもよく、このことは、コンピュータ及びソフトウェア業者においては明白である。物理プロセッサ及び／又はマシンは、画像取込装置と外部でネットワーク接続されていてもよく、又は画像取込装置内部に組み込まれて存在してもよい。通常のプログラマによって、代表的な実施形態の教示に基づいて、適切なソフトウェアを容易に作成することができ、このことはソフトウェア業者には明白である。加えて、代表的な実施形態の装置及びサブシステムは、特定用途の集積回路の作成によって、又は従来のコンポーネント回路の適切なネットワークを相互接続することによって実現することができ、このことは電気技術業者には明白である。このように、代表的な実施形態は、ハードウェア回路及び／又はソフトウェアの任意の特定の組み合わせに限定されない。
【００７４】
本発明の代表的な実施形態は、代表的な実施形態の装置及びサブシステム制御用、代表的な実施形態装置及びサブシステムの駆動用、代表的な実施形態の装置及びサブシステムの人間のユーザとの相互作用を可能にするため等の１つ又は組み合わせられたコンピュータ可読媒体上に記憶されたソフトウェアを含んでもよい。そのようなソフトウェアは、デバイスドライバ、ファームウェア、オペレーティングシステム、開発ツール、アプリケーションソフトウェア等を含むことができるが、これらに限定されない。そのようなコンピュータ可読媒体は、本発明の実施で行われる処理のすべて又は一部を行うための（処理が妨害されない場合）、本発明の実施形態のコンピュータプログラム製品をさらに含むことができる。本発明の代表的な実施形態のコンピュータコード装置は、任意の好適な解釈可能又は実行可能なコード機構を含むことができ、スクリプト、解釈可能プログラム、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬｓ）、Ｊａｖａクラス及びアプレット、完全な実行可能プログラム等を含むが、これらに限定されない。さらに、本発明の代表的な実施形態の処理の一部は、よりよいパフォーマンス、信頼性、コスト等のために配布されることができる。
【００７５】
コンピュータ可読媒体の一般的な形式は、たとえば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の好適な磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤＲＷ、ＤＶＤ、任意のほかの好適な光学媒体、パンチカード、紙テープ、光学マークシート、穴又は他の任意の認識可能な印のパターンを備える任意のほかの好適な物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、任意の他の好適なメモリチップ又はカートリッジ、搬送波、又はコンピュータが読み取ることができる任意の他の好適な媒体を含んでもよい。
【００７６】
本発明のさまざまな実施形態を示して説明してきたが、本発明はそれらに限定されないことが理解される。本発明は、当業者によって変更、改変及びさらなる適用がなされてもよい。したがって、本発明は、先に示されて記載された詳細に限定されず、すべてのそのような変更及び改変をも含む。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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