(57)【要約】レーザ視力矯正アブレーションアルゴリズムは、曲率の中心半径と、手術前後の前方角膜面の双円錐形状係数とに依存する。手術後形状係数は、特定患者もしくは特定患者個体群に対して最適化された球面収差をもたらすよう選択される。このアルゴリズムは、装置読み込み可能な媒体において読み込み可能かつ実行可能な命令として具現化される。このアルゴリズムはさらに、レーザ視力矯正法を設計する。本発明のより詳細な特徴は、本明細書中に記載されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ視力矯正アブレーションアルゴリズムであって、同アルゴリズムが：
手術前中心曲率半径Ｒと手術前形状係数Ｑとでなる情報から角膜の手術前面を求めるステップと；
望みの屈折矯正Ｄを求めるステップと；
中心曲率半径Ｒ’をもつ望みの手術後面と、望みの手術後形状係数Ｑ’とを求めるステップとを含むものであって、Ｑ’が双円錐形状係数であることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項２】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、望みの手術後球面収差値をもたらすようＱ’が選択されることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項３】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、ＲおよびＱが、複数の各直交子午線に対する複数のＲおよびＱの値であり、個々のＲ’およびＱ’の値を求めるステップを含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項４】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、Ｒ’およびＱ’を求めるステップがさらに、角膜上の異なる領域に対応する複数のＲ’および／またはＱ’の値を求めるステップを含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項５】
請求項４に記載のアルゴリズムであって、異なる領域が、少なくとも、中心領域と周辺領域とを含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項６】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、Ｑ’を求めるステップが、角膜厚さ、角膜構造、角膜形状、患者の年齢、患者の性別、処理のタイプと量、最終角膜曲率の少なくとも１つに対する理由付けとなるようＱ’のスケール値を求めるステップを含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項７】
請求項６に記載のアルゴリズムであって、Ｑ’のスケール値を求めるステップが、望みのＱ’と異なる目標値Ｑ’Ｔを選択するステップを含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項８】
請求項７に記載のアルゴリズムであって、Ｑ’Ｔが経験的に求めた値であることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項９】
請求項２に記載のアルゴリズムであって、望みの手術後球面収差値が特定患者に対する最適値であることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項１０】
請求項２に記載のアルゴリズムであって、望みの手術後球面収差値が特定患者個体群に対する最適値であることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項１１】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、角膜の基準アブレーション体積に対する光帯域サイズを求めるステップをさらに含むアルゴリズム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、光帯域サイズに達するまで手術前面から手術後面にシフトすることで基準アブレーション体積を求めるステップを含むアルゴリズム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、基準アブレーション体積に対してレーザパルスファイルを計算するステップを含むアルゴリズム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、パルスファイルを計算するため１つの直径レーザビームパルスだけを用いるステップを含むアルゴリズム。
【請求項１５】
請求項１３のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、ショットファイルを計算するため２つの異なる直径のレーザビームパルスだけを用いるステップを含むアルゴリズム。
【請求項１６】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、手術後残留角膜厚さを求めるステップをさらに含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項１７】
請求項１に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、手術後残留ストローマ厚さが所定値以上であるかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のアルゴリズムであって、所定値が名目的に２５０ミクロンであることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項１９】
請求項１７に記載のアルゴリズムであって、同アルゴリズムが、判定がありである場合にレーザ視力矯正システムの火災制御ロックを解除するステップをさらに含むことを特徴とするアルゴリズム。
【請求項２０】
レーザ視力矯正システムに対してアルゴリズムを実行するよう指示するための読取可能命令を内部に保存したレーザ視力矯正システムとともに用いられる装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが：
手術前中心曲率半径Ｒと手術前形状係数Ｑとでなる情報から角膜の手術前面を求めるステップと；
望みの屈折矯正Ｄを求めるステップと；
中心曲率半径Ｒ’をもつ望みの手術後面と、望みの手術後形状係数Ｑ’とを求めるステップとを含むアルゴリズムであって、Ｑ’が双円錐形状係数であることを特徴とするアルゴリズム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置読み取り可能媒体であって、望みの手術後球面収差値をもたらすようＱ’が選択されることを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置読み取り可能媒体であって、望みの手術後球面収差値が特定患者に対する最適値であることを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置読み取り可能媒体であって、望みの手術後球面収差値が特定患者個体群に対する最適値であることを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２４】
請求項２０に記載の装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが、角膜の基準アブレーション体積に対する光帯域サイズを求めるステップをさらに含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが、光帯域サイズに達するまで手術前面から手術後面にシフトすることで基準アブレーション体積を求めるステップをさらに含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２６】
請求項２４に記載の装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが、基準アブレーション体積を満たすようレーザショットファイルを計算するステップをさらに含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２７】
請求項２０に記載の装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが、手術後残留ストローマ厚さを求めるステップをさらに含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが、手術後残留ストローマ厚さが所定値以上であるかどうかを判定するステップをさらに含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置読み取り可能媒体であって、所定値が名目的に２５０ミクロンであることを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項３０】
請求項２８に記載の装置読み取り可能媒体であって、同アルゴリズムが、判定がありである場合にレーザ視力矯正システムの火災制御ロックを解除するステップをさらに含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項３１】
請求項２０に記載の装置読み取り可能媒体であって、Ｑ’を求めるステップが、角膜厚さ、角膜構造、角膜形状、患者の年齢、患者の性別、処理のタイプと量、最終角膜曲率の少なくとも１つに対する理由付けとなるようＱ’のスケール値を求めるステップを含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項３２】
請求項３１に記載の装置読み取り可能媒体であって、Ｑ’のスケール値を求めるステップが、望みのＱ’と異なる目標値Ｑ’Ｔを選択するステップを含むことを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項３３】
請求項３２に記載の装置読み取り可能媒体であって、Ｑ’Ｔが経験的に求めた値であることを特徴とする装置読み取り可能媒体。
【請求項３４】
レーザ視力矯正を行うための方法であって、同方法が：
手術前中心曲率半径Ｒと手術前形状係数Ｑとでなる情報から角膜の手術前面を求めるステップと；
望みの屈折矯正Ｄを求めるステップと；
中心曲率半径Ｒ’をもつ望みの手術後面と、望みの手術後形状係数Ｑ’とを求めるステップとを含むものであって、Ｑ’が双円錐形状係数であることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法であって、望みの手術後球面収差値をもたらすようＱ’が選択されることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３４に記載の方法であって、ＲおよびＱが、複数の各直交子午線に対する複数のＲおよびＱの値であり、個々のＲ’およびＱ’の値を求めるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３４に記載の方法であって、Ｒ’およびＱ’を求めるステップが、角膜上の異なる領域に対応する複数のＲ’および／またはＱ’の値を求めるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法であって、異なる領域が、少なくとも、中心領域と周辺領域とを含むことを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３４に記載の方法であって、Ｑ’を求めるステップが、角膜厚さ、角膜構造、角膜形状、患者の年齢、患者の性別、処理のタイプと量、最終角膜曲率の少なくとも１つに対する理由付けとなるようＱ’のスケール値を求めるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３５に記載の方法であって、望みの手術後球面収差値が特定患者に対する最適値であることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項３５に記載の方法であって、望みの手術後球面収差値が特定患者個体群に対する最適値であることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項３４に記載の方法であって、同方法が、角膜の基準アブレーション体積に対する光帯域サイズを求めるステップをさらに含む方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法であって、同方法が、光帯域サイズに達するまで手術前面から手術後面にシフトすることで基準アブレーション体積を求めるステップを含む方法。
【請求項４４】
請求項４２に記載の方法であって、同方法が、基準アブレーション体積に対してレーザパルスファイルを計算するステップを含む方法。
【請求項４５】
請求項３９に記載の方法であって、Ｑ’のスケール値を求めるステップが、望みのＱ’と異なる目標値Ｑ’Ｔを選択するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法であって、Ｑ’Ｔが経験的に求めた値であることを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項４４に記載の方法であって、同方法が、ショットファイルを計算するため１つの直径のレーザビームパルスだけを用いるステップを含む方法。
【請求項４８】
請求項４４に記載の方法であって、同方法が、ショットファイルを計算するため２つの直径のレーザビームパルスだけを用いるステップを含む方法。
【請求項４９】
請求項３４に記載の方法であって、同方法が、手術後残留ストローマ厚さを求めるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項５０】
請求項４９に記載の方法であって、同方法が、手術後残留ストローマ厚さが所定値以上であるかどうかを判定するステップをさらに含む方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法であって、所定値が名目的に２５０ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項５２】
請求項５０に記載の方法であって、同方法が、判定がありである場合にレーザ視力矯正システムの火災制御ロックを解除するステップをさらに含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．技術分野
本発明の概念は、全般的に、レーザ視力矯正分野と、さらに詳細には、レーザ視力矯正操作手順に関連する球面収差の制御をもたらす装置、アルゴリズムおよび方法についてのものである。
【背景技術】
【０００２】
２．背景技術
レーザ視力矯正分野は現在、角膜面のレーザ光アブレーションにより屈折障害を矯正もしくは改善するためのさまざまなタイプの操作手順を提供している。こういった操作手順にはＰＲＫ，ＬＡＳＩＫ，ＬＡＳＥＫといったものが含まれるが、これらの手順は典型的には、乱視のある、もしくは乱視のない近視性・遠視性障害を矯正するために用いられ、場合により、少なくとも若干の眼の高次収差に向けたカスタマイズ処理をもたたらす。
【０００３】
従来型近視性ＬＡＳＩＫ処理を提供する上でよく知られた技法として、Ｔｅｃｈｎｏｌａｓ２１７Ａ(R)レーザシステム（ボシュロム社、ニューヨーク州ロチェスター）により提供されるＰｌａｎｏｓｃａｎ(R)アブレーションアルゴリズムがある。同システムでは、２ｍｍ直径レーザビームの選択走査パターンを用いて角膜面を切除する。興味のある向きには米国特許Ｎｏ．６，０９０，１００および５，６８３，３７９を参照されたいが、ここで両特許は、適用法律および規則により、許可された全般にわたって全てを参照によって組み込まれている。
【０００４】
かなり長い間、レーザ製造業者は、いわゆるＭｕｎｎｅｒｌｙｎアプローチや、光帯域の大きさの関数としてアブレーション深さを決定するための、その名前をもつよく知られた式に基づいてアブレーションアルゴリズムを開発してきた。Ｍｕｎｎｅｒｌｙｎらによれば、角膜は、屈折率ｎの塊状材を介装させた２つの屈折面としてモデル化される。近視性（すなわち、近眼）矯正に対して、目的は、図１に図示するとおり、曲率の前方半径を増加もしくは前中心角膜を平坦化することであった。単純な幾何学的公式により「形状減算」を記述したが、これにより初期の角膜形状からレーザによって取り除かれた組織量に基づいて最終の角膜形状を導く。Ｍｕｎｎｅｒｌｙｎ公式を用いて、除去量Ａ（基準アブレーションとして記述）は以下のとおり計算される：
【０００５】
【数１】
2006510392.tif 000003
ここで
Ａ：アブレーション（μｍ）
χ：処理中の中心距離
ＲＰｒｅ：角膜の手術前曲率半径
ＲＰｏｓｔ：角膜の手術後曲率半径
ＯＺ：光帯域直径（すなわち、角膜に対する矯正領域の望みの大きさ）
Ｍｕｎｎｅｒｌｙｎ公式は、例えば、多数のアブレーションアルゴリズムに対する出発点としての働きがある。近視性アブレーションについて、手術前角膜は、同様に球体としてモデル化される望みの手術後角膜よりも曲率の大きな球体としてモデル化される。基準アブレーションの計算を単純化するため、ソフトウェアでは手術前曲率半径が全眼で同一であると仮定する。（個体群の平均値は４３．４Ｄ、すなわち事実上７．８ｍｍである）。望みの手術後角膜の頂点は、望みの光帯域が得られるまでは手術前角膜から移動するが、これにより最大アブレーション深さを求める。基準アブレーションの計算にとって有用なパラメータとして、個々のレーザスポットの大きさ、そのエネルギープロファイル（すなわち、半径に対する関数としてのレーザスポットの強度もしくはエネルギーの変化量）、さらに１つのパルスで除去される組織量（すなわちアブレーション率）が含まれる。例えば、Ｐｌａｎｏｓｃａｎアルゴリズムではターゲットにおいて直径２ｍｍのビームのレーザスポットと、いわゆる「平頂」プロファイルとを用いる。つまり、このレーザスポットの強度もしくはエネルギーは、ビームプロファイルの約９０％以上にわたって実質的に均一である。こういった計算ステップの完了時に、望みの屈折性近視矯正を行うことを目的としたパルスファイル形式の処理計画が策定される。
【０００６】
しかし、レーザ視力矯正処理により、典型的には、残留球状収差が誘引される。残留球状収差は、患者の散大瞳孔よりも小さなＯＺによりもたらされて低光条件下でグレアやハロー効果を導くだけでなく、球状の手術後角膜面によってももたらされる。この問題は、手術前角膜面が球状体でなく長球状楕円体であることを示す観測結果や測定結果に加えて、従来技術でも認識されていた。中心角膜領域の平坦化に関わる近視矯正により、典型的には、偏球面楕円体がもたらされ、これによりさらに球面収差が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の点に鑑み、発明者は、レーザ視力矯正によって視力改善を図るにあたって上で論じたような限界や懸念を払拭する必要性を認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（概要）
本発明の実施例はレーザ視力矯正のためのアルゴリズムに対するものである。このアルゴリズムは、基本的にパルスファイルで表現される合成角膜プロファイル（すなわち、角膜のアブレーション域で計算された一連の個別レーザビームパルス位置）を求める。このファイルは、角膜形状を屈折的に効果的に変化させるため、適切なレーザ視力矯正レーザシステムにより処理される。本アルゴリズムの一般的な構成要素として、手術前曲率中心半径Ｒや手術前形状係数Ｑといった角膜の手術前表面パラメータを求めるステップと；望みの手術後屈折性矯正Ｄ（ジオプトリー）を求めるステップと；望みの屈折性矯正Ｄおよび手術前曲率中心半径Ｒから望みの手術後曲率中心半径Ｒ’を求めるステップと；目標とする手術後球面収差値をもたらす望みの手術後双円錐形状係数Ｑ’（ｘ，ｙ）を求めるステップとを含む。本実施例の観点において、目標とする手術後球面収差値は、例えば統計的方法を用いて特定患者もしくは特定患者個体群に対して最適化することが可能である。他の観点において、視力矯正アブレーションを、ガウスもしくは切断ガウス（ここで用いる用語ではソフト・スポット）エネルギープロファイルのいずれかをもつ直径２ｍｍのレーザビームパルスだけ、あるいはガウスもしくは切断ガウスエネルギープロファイルのいずれかをもつ直径２ｍｍまたは１ｍｍのレーザビームパルスだけを用いて実行する（これらのパルス直径は単に代表例として示す）。他の観点において、残留角膜厚さを求めることにより視力矯正処理を可能／不可能にする。
【０００９】
本発明の他の実施例は、上で概要を示すアルゴリズムを内部に保存する装置読み込み可能な媒体と、他に、上で概要を示すアルゴリズムを実行する視力矯正処理を行うためのレーザ視力矯正システムに向けた実行可能な命令とに関する。
【００１０】
本発明の他の実施例は、上で概要を示すアルゴリズムのステップの実行を含むレーザ視力矯正のための方法に関するものである。
【００１１】
本発明の実施例の目的および利点は、以下に示す詳細な説明や図面、さらに本発明を単に定めた添付請求項により、当業者によりさらに認められるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（好ましい実施例の詳細な説明）
本発明の実施例は、レーザ視力矯正と；内部にアルゴリズムを保存したコンピュータもしくは装置読み取り可能媒体、もしくはアルゴリズムを実行するためのレーザ視力矯正プラットフォームを指示するための実行可能命令と；サポート装置とともにレーザ視力矯正のための方法とに対するものである。さまざまな実施例について図面を参照しながらここで説明するが、ここにおいて類似の参照番号は類似の要素全体を示すように用いられる。
【００１３】
本明細書で用いられるとおり、「コンピュータ構成要素」という用語は、コンピュータ関連の実体、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、それらの組み合わせ、もしくは実行中のソフトウェアを示す。例えば、コンピュータ構成要素は、処理装置上で動くプロセス、処理装置、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラム、コンピュータが考えられるが、これらに限定されるものではない。図示において、サーバ上で動くアプリケーションとそのサーバとは両方ともコンピュータ構成要素となりうる。１つ以上のコンピュータ構成要素は、プロセスおよび／または実行スレッド内に常駐することもあり、１つのコンピュータ構成要素は１つのコンピュータ上にある、および／または２つ以上のコンピュータ間に分散されることもある。ここで用いられる「ソフトウェア」という用語は、コンピュータもしくはその他の電子装置が望みの方法で機能、アクションおよび／または動作を行う１つ以上のコンピュータ読み込み可能および／または実行可能な命令を含むが、それに限定されるものではない。命令は、ルーチン、アルゴリズム、モジュール、方法、スレッドおよび／またはプログラムといったさまざまな形状で具現化される。ソフトウェアについても、スタンドアローンプログラム、（ローカルおよび／またはリモート）関数呼び出し、サーブレット、アプレット、メモリ内に保存された命令、オペレーティング・システムもしくはブラウザの一部、等を含むさまざまな実行可能および／またはロード可能形式で実行されるが、これに限定されるものではない。コンピュータ読み込み可能および／または実行可能命令は１つのコンピュータ構成要素内にある、および／または２つ以上の通信・共働および／または並列処理コンピュータ構成要素間に分散し、それにより直列、並列およびその他の方法でロードおよび／または実行可能であるということを認めるべきである。
【００１４】
理解を容易にするため、具現化された発明の方法は一連のブロックで図示・説明されるが、図示されたとおりの順番もしくはそれと一致したものに限定されるものではない。さらに、特定の方法を実施する上で、図面で図示されたブロックの全てで十分というわけではない。また、これらの方法は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去書き込み可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ディスク、搬送波、メモリ・スティックを含むコンピュータ読み込み可能媒体上に保存されたコンピュータ実行可能命令および／またはオペレーションとして実施されるが、それに限定されるものではない。
【００１５】
図２は、本発明の実施例によるアルゴリズム２００の基本的要素をフローチャート形式で図示する。ボックス２０２において、手術前前方角膜の中心曲率半径Ｒと手術前前方角膜形状Ｑとを求める。市販品で利用可能なトポグラフィ装置もしくはオフサルモメータにより直接読み込み、もしくは両パラメータを実験的に決定することができる。上で示したＭｕｎｎｅｒｌｙｎパラダイムと異なり、値ＲおよびＱにより、次式で定義される円錐面が一般に決まる。
【００１６】
【数２】
2006510392.tif 000004
ここで
Ｚは円錐面のサグであり、
ｐ２＝ｘ２＋ｙ２、
Ｒ＝中心曲率半径、
−１≦Ｑ≦１（Ｑ≠０）であり、ここで本面は長球もしくは偏球の楕円形、放物線形、あるいは双曲線形である。
【００１７】
本実施例の１つの観点において、円錐定数Ｑ（およびＱ’）が双円錐面を決める、すなわちＱ（およびＱ’）と中心曲率半径Ｒ（およびＲ’）とはｘ，ｙの関数であり、ｘおよびｙ方向で異なりうる。双円錐面によりＲｘ，Ｒｙ，Ｑｘ，Ｑｙ（とともにそれぞれの手術後の値）の直接的な特定が可能になる。当業者であれば理解しうるものであるが、双曲面のサグＺは次のように表される。
【００１８】
【数３】
2006510392.tif 000005
【００１９】
【数４】
2006510392.tif 000006
興味のある向きには、マクレイ（ＭａｃＲａｅ）らによる「カスタマイズされた角膜アブレーション（Ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ  Ｃｏｒｎｅａｌ  Ａｂｌａｔｉｏｎ），スラック（ＳＬＡＫ），２００１年，ｐ．１０２をさらに参照されたいが、ここで同文献は、適用法律および規則により許可される範囲で参照によって組み込まれている。当業者であれば、双円錐形モデルを用いて半子午線（例えば、子午線１についてはＱ１およびＱ２から、さらに子午線２についてはＱ３およびＱ４から、１０°では子午線１、１００°では子午線２）に対するさまざまなＱ’の定義が可能ということを認めるであろう。次に、望みの屈折性矯正Ｄ（ジオプトリー）はボックス２０４で決まる。これは、市販で利用可能なフォロプター、屈折率計、ソフトウェアフィットされたトポグラファーおよび／または波面解析器、その他の装置を利用した自覚的顕在屈折もしくは他覚的屈折により達成可能である。Ｄがわかれば、２０６で示すように望みの手術後前方中心曲率半径Ｒ’が決まる。これは、好ましくは、式Ｒ’＝（ｎ−１）／（Ｄｐｒｅ−ｏｐ−Ｄ’）を用いることにより達成されるが、ここでｎは角膜屈折率である。Ｒ’に加えて、手術後残留球面収差量を最適化するため、手術後前方角膜形状Ｑ’が２０８において選択できる。１つの観点において、年齢や職業、快適さや患者にとって最高レベルの患者満足度をもたらすことを助ける他の因子により、個々の患者に対して２１２においてこの最適化が選択可能である。他の観点２１４において、例えば、統計的解析に基づき、大患者個体群に対して残留球面収差を最適化するようＱ’が選択可能である。直交子午線の双円錐記述に関する他の観点において、Ｒ’やＱ’の値は角膜の異なるエリアに対して決められる（例えば、中止エリアに対してはセット１、外周環１に対してはセット２、外周環２に対してはセット３、等）。当業者であれば、視力特性における球面収差の効果についての理解が深まれば経験的・解析的な最適化が進むことを認めうるであろう。
【００２０】
角膜厚さ、角膜構造（例えば、厚さプロファイル）、角膜形状、年齢、性別、処理のタイプおよび量（例えば、近視性、遠視性）、最終角膜曲率に基づく非球性矯正のためのスケーリングファクタを望む場合がある。例えば、患者が典型的な手術前角膜形状係数Ｑ＝−．２５をもち、望みの手術後Ｑ’＝−０．１およびＲ’＝Ｒ（すなわち、手術前後の中心曲率半径が同一）の屈折矯正−５Ｄを求める場合を仮定する。矯正度数、生物力学的効果、年齢効果、および／または他の生理学的因子に関係する１つ以上の因子により、望みの手術後形状係数Ｑ’は、必ずしも調整やスケーリングなしでアブレーション後に直接得られるわけではない。図８は、Ｒ＝Ｒ’に対する手術前角膜プロファイル８１０と手術後角膜プロファイル８２０を示す「可塑性」角膜８００を拡大した図である。こういった状況は決して実現されない。むしろ、得られる手術後形状は（尺度に対するものではなく）図９で図示されるとおりであるが、ここで９１０は手術前角膜プロファイルであり、９２０は調整やスケーリングなしに実際に得られる手術後角膜プロファイルＱ’ｏｂｔａｉｎｅｄ＝０．４を示す。この例では、外科医はＱ’ｄｅｓｉｒｅｄ＝−０．１を得るため、目標値Ｑ’ｔａｒｇｅｔ＝−．５を選定するであろう。これについてはさらに図１０で図示されているが、ここではＱｐｒｅ−ｏｐ，Ｑ’ｄｅｓｉｒｅｄ，Ｑ’ｏｂｔａｉｎｅｄ，Ｑ’ｔａｒｇｅｔに対する均等目盛１０００上での値を示す。つまり、臨床上の経験や外科医が調整したノモグラムに基づいてＱ’ｔａｒｇｅｔ値の適切な選択が経験的に行われるということである。
【００２１】
図３のボックス３０２で図示されているとおり、基準アブレーションに対する光帯域が決定される。これは、上で説明したＭｕｎｎｅｒｌｙｎタイプのアプローチで用いられる手順に沿うものである。計算された手術後面は、望みのＯＺに達するまでシフトされる（アブレーション量が増加する）。基準アブレーション量は、単に手術前後の面間の差異から得られる。ここでＰｒｏｓｃａｎＴＭソフトウェアとして参照されるソフトウェアルーチンは、上で説明したＰｌａｎｏｓｃａｎと似ているが、基準アブレーション量を満たすため、図４の４０８におけるレーザパルスファイルを計算する。ボックス４０２で示すとおり、パルスファイルを計算する前に予測手術後角膜厚さＴを求めることが望まれる場合がある。合理的な注意基準に従って、残留ストローマ厚さが２００μｍ未満であり、さらに典型的にはＴ＜２５０μｍ（ボックス４０６）である場合、角膜アブレーションは禁忌される。しかし、Ｔ≧約２５０μｍの場合、４０８においてレーザパルスファイルが計算され、ボックス４１０においてレーザシステムが制御可能にされる。
【００２２】
レーザパルスファイル計算４０８を制御するパラメータには、ターゲット面上のレーザビームサイズと形状、レーザビームエネルギープロファイル、パルス毎に除去される組織量、レーザパルス繰り返し率、走査パターン、ビーム重なり等が含まれる。本実施例の１つの観点において、ターゲットビームには、「ソフト・スポット」エネルギープロファイルをもつわずか２ｍｍ直径と１ｍｍ直径のオン・ターゲットビームを組むあわせたものが含まれる。このビームサイズの組み合わせにより、焦点ボケやシリンダに加えて高周波数高次収差に対してさらに効率的に矯正するための時間効率アブレーションと能力が得られる。ここでいう「ソフト・スポット」という用語は、図６で概略図示されたレーザビームプロファイル４００のことを示す。図において、プロファイルは規格化され、プロファイルの半分だけが図示されているが、これは単に図を単純化するためであり、全プロファイル４００は図６の縦軸に対して鏡面対象になっていると理解すべきである。図でわかるとおり、開口プロファイル４００の中心部４０１は平坦もしくは実質的に平坦であり、ここでプロファイル４００の端部４０２は中心部４０１と連続しており、円形である。１つの観点において、中心部４０１はプロファイル半径の周りで対称であり、さらにプロファイル４００の約６０〜８０％にわたって延伸しており、他の観点において、プロファイル４００の約６５〜７０％にわたって延伸している。眼組織アブレーション強度しきい値が到達できない強度しきい値点４０４といった特定点において、プロファイル４００は、実質的に四角形、垂直もしくは円錐形端部４０６として急激に低下もしくは減少する。アブレーションしきい値およびその変形例は技術的に知られている。アブレーションに対するしきい値未満まで低下するエネルギーの量は、プロファイル４００で含まれる全エネルギーの約５％以下となるよう意図される。このプロファイル４００は、非ガウス形であり、円錐ガウス形として知られる四角形とガウス形の間になる。ソフトスポットビームプロファイルは、図７に示す通り、「ソフト・スポット」開口３０６として参照されているものにレーザ出力を通過させることで形成できる。ここでソフト・スポット開口３０６は、ビームを屈折的に透過させて形成し、望みのビーム強度プロファイル４００、すなわち円錐ガウス形の形状を作る複数の微視的なサブ開口３０６で囲まれた大中心直接透過部３０５をもつものとして定義される。開口カード（図示されていない）は、好ましくは、異なる全直径、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲の２つのソフト・スポット開口をもつ。レーザビーム経路にカードを適切に配置して設けると、２つの異なる大きさのビームスポットが露出角膜面上に別個に投影できる。ターゲット面における全ビーム直径が２ｍｍに縮小されるため、図６のプロファイル４００は３ｍｍの縦寸法（直径）をもつ。ソフト・スポット開口およびソフト・スポットプロファイルに関する詳細な情報について興味のある向きには米国特許Ｎｏ．６，０９０，１００；５，６８３，３７９；５，８２７，２６４；５，８９１，１３２を参照されたいが、これらはすべて、適用法律および規則により、許可された全般にわたってここで全てを参照によって組み込まれている。前に説明したビームサイズ、形状、プロファイルは、限定された例示として意図するものではなく、単位ビームパラメータを表示するためのものである。１つのビームサイズだけ、２つのビームサイズだけ、もしくは他のビームサイズを組み合わせたものについても、約．５ｍｍ〜７ｍｍの範囲内で利用可能である。
【００２３】
図７を参照しながら示された本発明による他の実施例は、レーザ視力矯正システムとともに用いるための装置読み込み可能媒体７１０についてのものである。本実施例の１つの観点において、媒体７１０は、角膜面の光帯域に基準アブレーション７４０を供給するための眼用レーザプラットフォーム７３０に対する実行可能命令７２０を内部に保存した作動タイプカードの形状である。実行可能命令７２０の特定構造はさまざまな形式をとりうる。アブレーションを行うよう命令するレーザプラットフォームによりダウンロード可能なソフトウェアを含む。この場合、本命令は、本発明によるアルゴリズム２００，３００，４００の全部もしくはその一部を含む。その他、媒体は、命令コードと常駐命令を合致させることによりアブレーションを実行するためレーザプラットフォームを有効にするレーザプラットフォーム内に常駐する事前プログラムされたルーチンとの一致が可能なコードを含む。このモードにより、単純な低容量データ保存（例えば１０００バイト）を行うカード媒体７１０が容易化される。装置読み込み可能媒体のこの観点のさらに詳細については、即時優先権申請と同時に提出された「視力改善のための眼用矯正装置および方法（Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｈｔｏｄ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｖｉｓｉｏｎ）」という件名で共同所有され同時継続中の申請に含まれる
本発明による他の実施例において、レーザ視力矯正を行うための方法には、上で詳細を示したアルゴリズム法の全ての観点が含まれるが、これらの方法はここで引用により取り入れられている。
【００２４】
ここで特に図示され説明された実施例にかかわらず、上で示した説明や添付の請求項に照らせば、全体として本発明の考え方や適用範囲から逸脱することなく上で述べた実施例に対してさまざまな改造や変更が可能であることが認められるであろう。
【００２５】
本仕様書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は本発明の実施例を図示するものであり、説明と合せることにより本発明の趣旨を説明する一助となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、従来技術で知られている角膜の近視矯正を図示したものである；
【図２】図２は、本発明の実施例によるアルゴリズムの構成要素を説明するフローチャートを示す；
【図３】図３は、本発明の１つの観点によるアルゴリズムの追加構成要素を説明するフローチャートを示す；
【図４】図４は、本発明の他の観点によるアルゴリズムの追加構成要素を説明するフローチャートを示す；
【図５】図５は、本発明の実施例による装置読み込み可能な媒体を含むレーザ視力矯正システムのブロック図である；
【図６】図６は、本発明の実施例に関するレーザビームプロファイルを図示したものである；
【図７】図７は、本発明の実施例に関する開口部を形成するレーザビームプロファイルの拡大コピーである；
【図８】図８は、ターゲットの理想的な均一アブレーションを概略図示したものである；
【図９】図９は、図８で図示された理想的なアブレーションと比較した実際のターゲットアブレーションを概略的に図示したものである；
【図１０】図１０は、本発明の実施例による角膜手術前後の形状係数の他の観点を図示するチャートである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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