(57)【要約】【課題】患者の眼を固定外科用レーザ・ユニットに対して位置決めするためのシステムを提供すること。【解決手段】システムは、患者を移動させるための椅子を含む。眼安定要素が、先細の受け部を外側に突出させた状態で、眼に接触して保持される。また、先細の先端を持つ位置合わせ装置が、外科用レーザ・ユニットに取り付けられる。動作時に、患者を移動させて、眼安定要素の受け部を位置合わせ装置の先端に係合させることにより、レーザ手術用に、患者の眼を外科用レーザ・ユニットに位置合わせする。【選択図】図２
2005246047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ・ビームを発生するための外科用レーザ・ユニットと、
受け部が形成された眼安定要素と、
前記眼安定要素を眼の角膜の前面に接触して保持して、前記受け部を外側に突出させる手段と、
前記眼安定要素の前記受け部に密接係合するように寸法決めされた先端が形成された、前記外科用レーザ・ユニットに取り付けられた位置合わせ装置と、
患者と前記眼安定要素とを移動させて前記位置合わせ装置に係合させ、レーザ手術用に、前記患者の前記眼を前記外科用レーザ・ユニットに対して所定の位置に位置決めするための手段とを含む、レーザ手術用に患者の眼を位置決めするためのシステム。
【請求項２】
前記眼安定要素の前記受け部が先細であり、さらに、前記位置合わせ装置の前記先端が、先細であり、また、前記眼安定要素の前記先細の受け部に正確に係合するように寸法決めされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記外科用レーザ・ユニットに取り付けられた、前記位置合わせ装置と前記眼安定要素との相互作用力を測定するための少なくとも１つの圧力センサと、
前記測定された相互作用力を使用して、前記眼に加わる圧力を判定するための手段とをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
受け部が形成された眼安定要素を、前記眼安定要素が保持されるときに前記受け部を眼から外側に突出させた状態で、前記眼の前面に接触して保持するステップと、
前記眼安定要素の前記受け部に密接係合するように寸法決めされた先端が形成された位置合わせ装置を、外科用レーザ・ユニットに取り付けるステップと、
前記眼安定要素を移動させて前記位置合わせ装置に係合させ、レーザ手術用に、患者の前記眼を前記外科用レーザ・ユニットに対して所定の位置に位置決めするステップとを含む、レーザ手術用に患者の眼を位置決めするための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、レーザ屈折手術を行うためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、レーザ屈折手術用に患者の眼を位置決めするためのシステムに関する。本発明は、限定されないが、患者の眼を固定外科用レーザ・ユニットに対して所定の位置に移動させて、レーザ屈折手術を行うためのシステム及び方法として特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
レーザ屈折手術の最新技術は、超高速の超短パルス幅レーザ・ビームで眼の角膜組織を切除するというものである。実際に、選択された角膜組織を切除すると、角膜の構造を永久に変化させることによって患者の眼の屈折異常を矯正することができることが公知である。レーザ手術によりこの種の組織切除を達成するためのシステムが、本出願と同一の譲受人である２０／１０  Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｏｐｔｉｓｃｈｅ  Ｇｅｒａｅｔｅ  ＧｍｂＨに譲渡された、Ｂｉｌｌｅの米国特許第６６１００５１号「Ａ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｓｕｒｇｅｒｙ（屈折手術を行うための装置及び方法）」に開示されている。
【０００３】
重要なことには、レーザ屈折手術の特性として、角膜内の非常に小さい焦点にレーザ・ビームを正確に集束させる必要がある。このため、患者の眼を安定させなければならず、レーザ・システムを患者の眼に適切且つ正確に位置合わせしなければならない。患者の眼とレーザ・システムとの適切な位置合わせを達成するために、システムの位置合わせ設定及び動作パラメータを、明確に定義し、不変に維持し、しばしば検証しなければならない。さらに、前述したように、精密且つ正確な屈折手術では、眼がほぼ安定され又は固定されているときに角膜組織の光切除（ｐｈｏｔｏａｂｌａｔｅ）を行う必要があることが、当業者には公知である。常として、眼を固定保持してレーザ手術を行うときに、患者の快適さと安全を考慮しなければならない。
【０００４】
手術中に患者に与える危険性を最小限にしつつ、結果を最大にするという目標を達成するために、システム・エラーをできる限りなくすか、又は少なくとも著しく減らすことが重要である。このエラーには、患者の眼をレーザ・システムに対して不適切に位置合わせすることが含まれる。興味深いことに、位置合わせエラーは、システムの設定ミス又は患者とシステムとの相互作用から生じる。患者とシステムとの相互作用の場合、手術中の患者の眼の随意運動又は不随意運動により、レーザ・システムに対する眼の位置合わせが大きく変化するおそれがある。したがって、レーザ処置中に、患者の眼を固定保持する必要がある。しかし、眼を固定保持するのに、眼とレーザ・システムとの直接の接触が必ずしも必要というわけではない。実際に、複数の現在のレーザ手術システムでは、患者の眼がレーザ・システムと物理的に接触して配置されることはない。しかし、眼がシステムから独立して移動可能なときに、眼とレーザ・システムとの光学的位置合わせを維持することが問題となる。一方、患者の眼がレーザ・システムと直接接触して配置され保持されるシステムでは、眼とレーザ・システムとの光学的位置合わせを維持することがやはり問題となる。
【０００５】
患者の眼をシステムと直接接触させて配置することにより眼を安定させるシステムでは、２つの方法のいずれかにより安定が確立される。１つの方法では、患者を希望に応じて事前配置した後に、システムを移動させて眼に接触させることができる。もちろん、このようなシステムは、必要な光学的位置合わせを確立するように再設定することができなければならない。もう１つの方法では、レーザ・システムを、所望の光学的位置合わせがなされた状態に事前設定し、患者を移動させてシステムに接触させることができる。いずれの方法でも、対処が必要な位置合わせの問題がある。しかし、後者の場合、事前設定した光学的システムを使用することにより、光学的要素の大きなずれ又は方向変更により生じ得る問題が避けられる。
【０００６】
さらに、前述した動作の問題に加えて、患者の安全が常に問題となる。特に、眼がレーザ・システムに直接接触するときに、眼に加わる相互作用力の大きさが問題となる。これらの力が安全性の限界を超えるおそれのある、複数の異なる事象を避ける必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の点に照らして、本発明の目的は、レーザ屈折手術用に、患者の眼をレーザ・システムに対して位置決めするためのシステム及び方法を提供することである。本発明の別の目的は、レーザ・システムを固定したままで、患者を移動させることにより眼とレーザ・システムとの位置合わせが確立される、レーザ屈折手術用に患者の眼を位置決めするためのシステム及び方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、レーザ手術処置中に、眼をほぼ固定保持しつつ眼に損傷を与えるのを避ける、レーザ屈折手術用に患者の眼を位置決めするためのシステム及び方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、使用が容易であり、製造が比較的簡単であり、且つ比較的低コストの、レーザ屈折手術用に患者の眼を位置決めするためのシステム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、レーザ屈折手術用に患者の眼を位置決めするためのシステムは、外科用レーザ・ユニットと、手術処置中に患者を支持するためのプラットホームとを含む。プラットホームと外科用レーザ・ユニットとに加えて、本発明のシステムは、患者の眼の角膜の前面に直接接触して配置することのできる眼安定要素を含む。また、システムは、眼安定要素と係合する位置合わせ装置を含む。特に、位置合わせ装置を外科的レーザ・ユニットに取り付けることができ、或いは、位置合わせ装置を外科的レーザ・ユニットと一体化することができる。いずれの場合にも、眼安定要素と位置合わせ装置とのこのような係合により、手術処置中に眼がレーザ・ユニットと光学的に位置合わせされて保持される。
【０００９】
好ましくは、プラットホームは、電動式制御アセンブリを有する椅子であり、この制御アセンブリを選択的に作動させて椅子を移動させ再設定することができる。すなわち、椅子を移動させて、患者の眼の上にある眼安定要素をレーザ・ユニット上の位置合わせ装置に係合させる。この目的で、システムは、椅子の電動式制御アセンブリと外科的レーザ・ユニットとの両方と電子通信を行うコンピュータ・コントローラを含む。さらに、コンピュータ・コントローラは、動作情報及びシステムの位置合わせ情報をシステム・オペレータに提示するための、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを有する。
【００１０】
構造上、本発明の眼安定要素は、縦軸を画定し、且つ第１の端部と第２の端部とを有する、中空の、ほぼ円筒形のベース部材を含む。カーブ・レンズが、軸上で心出しされ、ベース部材の第１の端部に配置されて、レンズとベース部材との間に内部キャビティを生成する。本発明で意図しているように、カーブ・レンズには、眼の前面にほぼ一致する内部キャビティ内の接触面が形成される。
【００１１】
本発明の眼安定要素は、ベース部材の第１の端部に取り付けられた中空の受け部をさらに含む。すなわち、受け部は、軸上に対称な向きに配置されてレンズを囲み、且つベース部材と反対方向にレンズから離れて延びる壁を含む。重要なことには、この壁には、レンズ側へ軸方向に縮径することが好ましい先細の内面が形成される。
【００１２】
前述した構造上の態様に加えて、本発明の眼安定要素は、レンズの周囲に形成された、くぼんだ真空チャネルをさらに含む。さらに、通気道が受け部の壁に形成されて、真空チャネルに流体連通する。眼安定要素の受け部は、受け部の壁から半径方向に延びて、位置合わせ装置を眼安定要素に係合させる際に使用される、直径方向に正対するタブをさらに含む。
【００１３】
構造上、本発明の位置合わせ装置は、開放した第１の端部と開放した第２の端部との間に延びる壁を有する中空先端部材を含む。好ましくは、壁は円錐形で、先細の先端部材は、第２の端部から第１の端部へ向かって縮径する。重要なことには、先端部材の壁の外面が、眼安定要素の受け部の壁の内面に正確に係合するように寸法決めされる。さらに、先端部材は、先端部材の第２の端部の周囲に延びる円周方向の棚板を含む。この棚板は、棚板に形成されて先端の周囲に延びる、くぼんだ真空溝を含むことができる。さらに、本発明の位置合わせ装置は、位置合わせ装置を外科用レーザ・ユニットに取り付けるための取付リングを含むこともできる。
【００１４】
本発明のシステムは、眼安定要素の真空チャネルに流体連通して接続されて、眼安定要素を眼の上で保持する吸引を生じさせる一次真空サブシステムをさらに含む。すなわち、一次真空サブシステムは、真空チャネルに取り付けられた真空継手と、真空継手に接続された真空ラインと、真空ラインに流体連通する真空ポンプとを含む。本発明のシステムは、位置合わせ装置の真空溝に流体連通して接続されて、眼安定要素を位置合わせ装置に接触して保持する吸引を生じさせる二次真空サブシステムをさらに含む。一次真空サブシステムと同様に、二次真空サブシステムは、真空継手と、真空ラインと、真空ポンプとを含む。
【００１５】
本発明により企図されるように、システムは、外科用レーザ・ユニットに取り付けられた１つ又は複数の圧力センサをさらに含む。すなわち、圧力センサは、位置合わせ装置が外科用レーザ・ユニット上に位置決めされ、又は取り付けられるときに位置合わせ装置に接触するように位置決めされる。好ましくは、位置合わせ装置がレーザ・ユニットに取り付けられるときに、少なくとも３つのセンサが互いにほぼ等距離に、且つ取付リングの中心からほぼ等距離に位置決めされる。さらに、好ましくは、複数の光源が外科用レーザ・ユニットに取り付けられて、レーザ手術中に、眼に光を当てる。しかし、単一の光源を使用してもよいことを理解されたい。
【００１６】
本発明の動作では、位置合わせ装置がレーザ・ユニット上に取り付けられ、又は位置決めされる。次に、患者を椅子に着席させ、手術処置用に椅子を移動させて再設定する。最初に、電動式制御アセンブリにより、椅子の移動を方向付けして、患者の眼を外科用レーザ・ユニットにほぼ位置合わせする。眼が外科用レーザ・ユニットにほぼ位置合わせされると、眼安定装置が眼の上に配置される。すなわち、眼安定要素の内部キャビティが眼を覆って配置され、角膜の前面が接触レンズと接触して配置される。眼安定要素が眼の上に配置された後、一次真空サブシステムが作動される。前述したように、真空ポンプを使用して、眼安定要素の接触レンズと角膜の前面との間に吸引を生じさせ、これにより、眼安定要素を眼に接触させて固定保持する。
【００１７】
眼安定要素が眼の上で保持され、位置合わせ装置が外科用レーザ・ユニット上に位置決めされた状態で、椅子を再設定して、眼安定要素を移動させて位置合わせ装置に係合させる。このドッキング処置中に、眼安定要素を移動させて、眼安定要素の受け部の内面を、位置合わせ装置の中空先端部材の外面に正確に係合させる。正確に係合すると、眼安定要素のタブが位置合わせ装置の棚板に当接する。本発明の好ましい実施例では、次に二次真空サブシステムが作動されて、タブと棚板との境界面で吸引力を生じさせ、眼安定要素と位置合わせ装置との係合を維持する。
【００１８】
前述したドッキング処置中に、眼安定要素と位置合わせ装置との間に発生する相互作用力が、外科用レーザ・ユニットに取り付けられた圧力センサにより測定される。これらの測定された力をコンピュータ・コントローラにより使用して、眼に加わる力の大きさ及び方向を計算することができる。コンピュータ・コントローラにより計算された力が許容限度を越えると、処置は停止される。
【００１９】
レーザ手術の過程全体を通して、複数の光源を使用して眼に光を当てると常に、観察可能な反射光パターンが発生する。さらに、観察された反射光パターンを、眼安定要素と位置合わせ装置との適切な係合を示す光パターン（すなわち円形）と比較することができる。観察された反射光パターンが所望の光パターンからかなり歪んでいる場合、係合が不適切であり、この係合を確認すべきである。眼安定要素と位置合わせ装置との適切な係合を検証し、且つ眼に加わる力が安全限度内にあることを確認した後、システム・オペレータは、レーザ屈折手術を進めることができる。
【００２０】
本発明の新規な特徴、並びに本発明の構造及び動作に関する本発明自体は、添付図面を参照しながら添付の説明を読むことにより最もよく理解できよう。図中、同一の参照符号は同一の部品を示す。
【実施例】
【００２１】
本発明によるシステムが図１に示され、全体として１０で示される。図示したように、システム１０は、固定外科用レーザ・ユニット１２とプラットホーム１４とを含む。すなわち、本明細書中に開示したように、プラットホーム１４は、レーザ手術中に、患者１６を支持し、且つ患者１６の眼１８を外科用レーザ・ユニット１２に対して位置決めするために使用される。さらに、システム１０は、眼１８の上に配置される眼安定要素２０と、レーザ・ユニット１２上に取り付けられ、又は位置決めされて眼安定要素２０に係合する位置合わせ装置２２とを含む。すなわち、位置合わせ装置２２を外科用レーザ・ユニット１２に取り付けることができ、又は、装置２２を外科用レーザ・ユニット１２と一体化することができる。
【００２２】
本発明の好ましい実施例では、プラットホーム１４は、電動式制御アセンブリ２４を含む椅子であり、この制御アセンブリ２４を選択的に作動させて椅子１４を移動させ再設定することができる。図１に示すように、システム１０はコンピュータ・コントローラ２６をさらに含み、このコンピュータ・コントローラ２６は、システム・オペレータ（図示せず）から指示を受けて、位置合わせデータ及びシステム機能データ等の情報をシステム・オペレータに提示するための、グラフィカル・ユーザ・インターフェース２８を有する。さらに、コンピュータ・コントローラ２６は、椅子１４の電動式制御アセンブリ２４と電子通信を行って椅子１４の移動を方向付けし、外科的レーザ・ユニット１２と電子通信を行ってユニット１２の設定、タイミング、及び機能を制御する。すなわち、電気ケーブル３０が、コンピュータ・コントローラ２６を外科用レーザ・ユニット１２に接続する。さらに、電気ケーブル３２が、コンピュータ・コントローラ２６から電動式制御アセンブリ２４へ接続される。また、本発明のシステム１０は、コンピュータ・コントローラ２６を収容するコンソール３４を含む。
【００２３】
図２を参照すると、本発明の眼安定要素２０は、縦軸３８を画定する、中空の、ほぼ円筒形のベース部材３６を含む。すなわち、ベース部材３６は、開放した第１の端部４０と開放した第２の端部４２とを含む。眼安定要素２０はカーブ・レンズ４４をさらに含み、このレンズ４４は、レンズ４４の周囲４６がベース部材３６の第１の端部４０に接触した状態で、軸３８上で心出しされる。したがって、カーブ・レンズ４４は、レンズ４４とベース部材３６との間に内部キャビティ４８を生成するように配置される。本発明で意図しているように、カーブ・レンズ４４には、眼１８の角膜５４の前面５２にほぼ一致する、くぼんだ接触面５０が形成される。この目的で、レンズ４４の接触面５０は、５ｍｍを超える曲率半径を有する。好ましくは、曲率半径は約８．８ｍｍである。本発明により企図されるように、眼安定要素２０は、関連技術で公知の材料の一種のいずれかにより製造することができる。特に、レンズ４４は「ＰＭＭＡ」としても知られるポリメタクリル酸メチル等の透明材料でなければならない。
【００２４】
ベース部材３６の第１の端部４０に取り付けられた中空の受け部５６が、ベース部材３６から外側に延びる。図２に示すように、受け部５６は、軸３８上に対称な向きに配置されてレンズ４４を囲み、且つレンズ４４から軸方向に離れて延びる壁５８を含む。重要なことには、内側へ向かって先細になっていることが好ましい内面６０が壁５８に形成され、すなわち、先細部がレンズ４４側へ軸方向に縮径する。さらに、眼安定要素２０の受け部５６は、受け部５６の壁５８から半径方向に延びて、位置合わせ装置２２を眼安定要素２０に係合させる際に使用される、直径方向に正対するタブ６２ａ、６２ｂをさらに含む。
【００２５】
図２に示すように、眼安定要素２０は、レンズ４４の周囲４６に形成された、くぼんだ真空チャネル６４を含む。さらに、通気道６６が受け部５６の壁５８に形成されて、真空チャネル６４とタブ６２ｂとが流体連通する。一次真空継手６８が、タブ６２ｂの終端点で通気道６６に流体連通する。図１及び２に示すように、システム１０は、真空継手６８に接続された真空ライン７０をさらに含む。さらに、真空ポンプ７２が真空ライン７０に流体連通して、通気道６６及び真空チャネル６４を排気する。真空継手６８、真空ライン７０、及び真空ポンプ７２は、共に一次真空サブシステム７３を構成する。
【００２６】
ここで本発明の位置合わせ装置２２を考察すると、位置合わせ装置２２が第１の端部７６と第２の端部７８とを有する中空先端部材７４を含むことが、図２に見て取れる。さらに、先端部材７４の第１の端部７６及び第２の端部７８の両方が開放されている。図示したように、先端部材７４の壁７９が、第１の端部７６から第２の端部７８へ向かって延びる。好ましくは、壁７９は円錐形の壁で、第１の端部７６から第２の端部７８へ向かって拡径する先細になっている。重要なことには、本発明では、先端部材７４の外面８０が、眼安定要素２０の壁５８の内面６０に正確に密接係合若しくは嵌合するように寸法決めされる。又、図２は、先端部材７４が、先端部材７４の第２の端部７８の周囲に延びる棚板８２を含むことを示す。図２を参照することにより理解できるように、棚板８２には、先端部材７４の第２の端部７８の周囲に延びる円周方向の真空溝８４が形成され、この棚板８２は、眼安定要素２０のタブ６２ａ、６２ｂに当接するように寸法決めされる。第２の真空継手８６が、真空溝８４と流体連通を確立するように設けられる。すなわち、図１及び２に示すように、システム１０は、真空溝８４から真空継手８６を通して排気するための真空ライン８８と真空ポンプ９０とを含む。真空継手８６、真空ライン８８、及び真空ポンプ９０は、共に二次真空サブシステム９１を構成する。
【００２７】
図２をさらに参照すると、位置合わせ装置２２は、位置合わせ装置２２を外科用レーザ・ユニット１２に接続するための取付リング９２を含むことができる。さらに、複数の延長アーム、例えば９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ（図３）が、取付リング９２に接続される。図示したように、延長アーム９４ａ〜９４ｄは、取付リング９２を先端部材７４の第２の端部７８に接続して、取付リング９２を先端部材７４から長さ「ｌ１」のところに位置決めする。
【００２８】
位置合わせ装置２２がレーザ・ユニット１２上に位置決めされると、位置合わせ装置２２は１つ又は複数の圧力センサ、例えば圧力センサ９６ａ、９６ｂ、９６ｃに接触する。好ましくは、圧力センサ９６ａ〜９６ｃは、取付リング９２との接触時に、取付リング９２の面にほぼ平行な面に位置する。図３に最もよく見て取れるように、圧力センサ９６ａ〜９６ｃはそれぞれ、取付リング９２の中心点９８から等距離に位置決めされる。また図３には、圧力センサ９６ａ〜９６ｃの互いに対する位置が示される。すなわち、３つの圧力センサ９６ａ〜９６ｃは、互いに等距離であり、すなわち１２０゜離れて位置決めされる。
【００２９】
再び図２を参照すると、本発明の好ましい実施例が、外科用レーザ・ユニット１２に取り付けられた複数の光源、例えば光源９９ａ、９９ｂ、９９ｃ、９９ｄ、９９ｅ（図では陰になっている）、９９ｆ（図示せず）を含むことが見て取れる。重要なことには、光源９９ａ〜９９ｆは外科用レーザ・ユニット１２上に位置決めされて、手術処置中に眼１８に光を当てる。
【００３０】
本発明の動作では、患者１６が椅子１４の上に位置決めされ、眼安定要素２０が眼１８の上に配置される。すなわち、眼安定要素２０のレンズ４４の接触面５０が、眼１８の角膜５４の前面５２と界接する。次に、システム・オペレータからの指令に従って、コンピュータ・コントローラ２６が、電動式制御アセンブリ２４に、椅子１４を移動させ再設定するよう指示する。すなわち、椅子１４を移動させて、患者１６の眼１８を固定外科用レーザ・ユニット１２にほぼ位置合わせする。一次真空ライン７０が一次真空継手６８及び一次真空ポンプ７２にまだ接続されていない場合には、これらを接続する。一次真空サブシステム７３は、作動時に、真空チャネル６４から通気道６６を通して排気する。真空チャネル６４の排気により、接触面５０と角膜５４の前面５２との境界面で吸引力が生じる。さらに、吸引（約１５０〜６００ミリバールのある程度の真空）により生じた力により、角膜５４の前面５２がレンズ４４の接触面５０に接触して引張られ保持される。その結果、眼安定要素２０は、眼１８に接触して固定保持される。何らかの理由で眼安定要素２０が眼１８の上に適切に着座されない場合、部分的な真空は形成されない。この場合、システム・オペレータに向けて、コンピュータ・コントローラ２６のグラフィカル・ユーザ・インターフェース２８にエラー・メッセージが表示される。注目すべきこととして、エラー・メッセージは、可視メッセージ又は可聴メッセージとすることができる。
【００３１】
眼安定要素２０が眼１８の上に配置され保持されることに加えて、必要に応じて、位置合わせ装置２２が外科用レーザ・ユニット１２に取り付けられる。すなわち、取付リング９２が外科用レーザ・ユニット１２に固定される。位置合わせ装置２２の取付リング９２は、このように取り付けられると、圧力センサ９６ａ〜９６ｃに接触してこれらに圧力を加える。レーザ手術処置全体を通して、圧力センサ９６ａ〜９６ｃからのデータは、電気ケーブル３０を介してコンピュータ・コントローラ２６に通信される。
【００３２】
位置合わせ装置２２が外科用レーザ・ユニット１２に取り付けられると、眼安定要素２０が移動して位置合わせ装置２２に係合する「ドッキング」処置により、椅子１４が移動する。このドッキング処置中に、眼安定要素２０の壁５８の内面６０が、位置合わせ装置２２の中空先端部材７４の外面８０に係合する。本発明により意図しているように、壁５８の内面６０は、先端部材７４の外面８０の寸法に正確に一致するように寸法決めされる。さらに、眼安定要素２０のタブ６２ａ、６２ｂは、位置合わせ装置２２の棚板８２に嵌合する。
【００３３】
ドッキング処置中に、眼安定要素２０と位置合わせ装置２２との間に発生する相互作用力が、圧力センサ９６ａ〜９６ｃによりモニタされる。圧力センサ９６ａ〜９６ｃが受ける力の大きさ、及び力の大きさの差を使用して、ドッキング処置中に眼１８に加わる力の大きさ及び方向を判定することができることが、当業者には理解できよう。このようにして、システム１０の動作がモニタされて、患者１６の安全が確保され、眼１８に望ましくない損傷を与える危険性を最小限にする。すなわち、眼１８に加わる力の方向又は大きさが所定の力の閾値に達すると常に、外科用レーザ・ユニット１２側への患者１６の更なる移動が、コンピュータ・コントローラ２６によって防止される。換言すると、力の閾値に達したときに、椅子１４及び患者１６は、外科用レーザ・ユニット１２から離れる方向にのみ移動することができる。
【００３４】
本発明の眼安定要素２０が位置合わせ装置２２に適切に係合すると、眼１８は外科用レーザ・ユニット１２に位置合わせされる。さらに、眼１８は、外科用レーザ・ユニット１２から公知の距離をおいて位置決めされる。すなわち、延長アーム９４ａ〜９４ｄが、取付リング９２と先端部材７４の第２の端部７８との間に一定の距離「ｌ１」を設定する。さらに、先端部材７４の高さ「ｈ１」も同様に公知であり一定である。したがって、眼安定要素２０が位置合わせ装置２２に係合したときに、レンズ４４及び角膜５４は、外科用レーザ・ユニット１２から公知の距離、すなわち、外科用レーザ・ユニット１２の切削レンズ（図示せず）から公知の距離のところにある。重要なことには、本発明の一実施例では、眼安定要素２０、位置合わせ装置２２、及び切削レンズが、眼安定要素２０により形成された縦軸３８に対して軸方向に一斉に移動することができる。しかし、眼安定要素２０、位置合わせ装置２２、及び切削レンズが一斉に移動するにもかかわらず、眼安定要素２０のレンズ４４と外科用レーザ・ユニット１２の切削レンズとの距離は、一定のままであることを理解されたい。
【００３５】
本発明の重要な態様は、レーザ手術過程中に、眼１８と外科用レーザ・ユニット１２とのこのような一定の空間関係を維持することである。したがって、位置合わせ装置２２と眼安定要素２０との接触を維持しなければならない。好ましくは、必要な接触を維持するために、二次真空サブシステム９１が作動される。すなわち、二次真空ライン８８が、二次真空継手８６及び二次真空ポンプ９０に接続される。その後、二次真空ポンプ９０を使用して、真空溝８４を排気する。真空溝８４の排気により吸引が生じ、眼安定要素２０が位置合わせ装置２２に対して引張られる。注目すべきことに、係合を維持する相互作用力が最小の力であり、すなわち、反対方向の適度な力によって打ち勝つことができるものである。このため、ドッキング処置より眼１８に加わる圧力が閾値を超える場合、又は患者１６が係合後に外科用レーザ・ユニット１２から離れる場合でも、患者１６に損傷を与えることなく位置合わせ装置２２と眼安定要素２０とを切り離すことができる。
【００３６】
眼安定要素２０が位置合わせ装置２２と接触して配置されるときに、眼安定要素２０と位置合わせ装置２２との適切な係合を検証しなければならない。このために、外科用レーザ・ユニット１２に取り付けられた複数の光源９９ａ〜９９ｆを使用して、適切な係合の検証を助けることができる。すなわち、光源９９ａ〜９９ｆは、眼１８に光を与えることに加えて、システム・オペレータが観察することのできる円形の反射光パターンを発生する。図４Ａを参照すると、反射光パターン１００の例が示される。重要なことには、反射光パターン１００が円形のときに、眼安定要素２０が位置合わせ装置２２に適切に係合され位置合わせされる。しかし、眼安定要素２０が位置合わせ装置２２に適切又は完全に係合されていない場合、反射光パターン１００は好ましい方向からずれ、又は歪む。この場合、図４Ｂに示すように、光パターン１０２は不適切な係合を示す。さらに、システム・オペレータは、グラフィカル・ユーザ・インターフェース２８上で、位置ずれした反射光パターンを観察して、眼安定要素２０と位置合わせ装置２２との適切な係合が達成されるまで手術処置を終了させることができる。適切な係合が達成されると、レーザ手術処置が続けられる。
【００３７】
レーザ手術処置中、外科用レーザ・ユニット１２は、取付リング９２の中心点９８にほぼ一致するビーム路に沿って進むレーザ・ビームを発生する。レーザ・ビームは、次に、ベース部材３６の縦軸３８と眼１８の光軸１０４とにほぼ沿ったビーム路を通過する。すなわち、レーザ・ビームは、外科用レーザ・ユニット１２を出た後、位置合わせ装置２２と中空先端部材７４との両方を通って進む。先端部材７４を通過した後、レーザ・ビームは、カーブ・レンズ４４の頂点１０６又は頂点１０６近くで、眼安定要素２０の接触レンズ４４に入射する。その後、レーザ・ビームは、透明なプラスチックの接触レンズ４４を通って進み、眼１８の角膜５４に入ってレーザ手術を達成する。
【００３８】
本明細書中で詳細に図示し開示した、患者の眼を位置決めするための特定のシステム及び方法は、本明細書中で前述した目的を完全に達成することができ、利点を完全にもたらすことができるが、これは本発明の現在好ましい実施例を例示したものに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載したもの以外の、本明細書中に示した構成又は設計の詳細に限定を加えるものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による、レーザ屈折手術用に患者の眼を位置決めするためのシステムの概略図である。
【図２】図１の線２−２に沿って見た、本発明の眼安定要素、位置合わせ装置、及び外科用レーザ・ユニットの部分断面分解図である。
【図３】図１の線３−３に沿って見た、本発明の位置合わせ装置に接触する複数の圧力センサの上面図である。
【図４Ａ】本発明の眼安定要素と位置合わせ装置との適切な係合を示す反射光パターンを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の眼安定要素と位置合わせ装置との不適切な係合を示す、歪んだ反射光パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  システム
１２  外科用レーザ・ユニット
１６  患者
１８  眼
２０  眼安定要素
２２  位置合わせ装置
２４  電動式制御アセンブリ
２６  コンピュータ・コントローラ
３６  ベース部材
５２  前面
５４  角膜
５６  受け部
７４  先端部材
９６ａ〜９６ｃ  圧力センサ
【図１】
2005246047.tif 000003
【図２】
2005246047.tif 000004
【図３】
2005246047.tif 000005
【図４Ａ】
2005246047.tif 000006
【図４Ｂ】
2005246047.tif 000007