(57)【要約】レーザ・サブシステムおよび患者シートに結合されたコンピュータ制御システムを有するレーザ手術システム。この制御システムは、レーザ・アラインメント・システムを介してレーザに結合される。制御システムは、患者アラインメント・システムを介して患者シートに結合することができる。制御システムは公称位置信号を送って、患者シートまたはレーザ・サブシステム、あるいはその両方を動かし、これによって患者の第１の眼が動いてその位置がレーザ光線軸とほぼ合うようにする。制御システムは第２の公称信号を送って患者の第２の眼を動かし、その位置がレーザ光線軸とほぼ合うようにすることができる。制御システムは任意選択で、オペレータ・ディスプレイおよびアシスタント・ディスプレイを含むことができる。アシスタント・ディスプレイは、患者シートに隣接したアシスタント・ステーションにいるアシスタントにリアルタイム情報を提供する。眼の屈折情報を明白に指示するために、制御システムを、編集フィールドを異なる色で表示するようにプログラムすることができる。制御システムは、予め定めた第２の剥離処理を行うオペレータ入力を含むことができる。第１の剥離処理でターゲット領域から上皮層が完全に除去されなかったと判定された場合に、オペレータはオペレータの入力を作動させて第２の剥離処理量を送る。
2004500144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸を有するレーザ光線を生み出すレーザと、
少なくともＸおよびＹ水平方向に沿って可動の患者シートと、
患者シートに結合され、ＸおよびＹ方向の公称位置に患者シートを自動的に配置するように構成された制御システム
を備え、
シートの公称位置が、患者がシートに配置されたときに患者の第１の眼の位置をレーザ光線軸にほぼ合わせる
レーザ屈折手術システム。
【請求項２】
レーザ光線を患者の第１の眼に合わせる微調整機構をさらに備え、微調整機構がシートまたはレーザ送配光学系を動かす請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
微調整機構が活動化モータを備え、活動化モータが、制御システムからの信号に応答して活動化モータが患者シートを動かすように患者シートおよび制御システムに結合された請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
活動化モータが、入力装置の手動作動に応答してシートを動かすようにされた請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
微調整機構が活動化モータを備え、活動化モータが、制御システムからの信号に応答して活動化モータがレーザ送配光学系を動かすようにレーザ送配光学系および制御システムに結合された請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
活動化モータが、入力装置の手動作動に応答してシートを動かすようにされた請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
患者シートが、微細位置決め機構から独立した粗調整機構をさらに備え、粗調整機構が、患者シートを動かすことによって眼の位置をレーザ軸にほぼ合わせる請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
粗調整機構が活動化モータを備え、活動化モータが制御システムからの信号に応答して患者シートを動かす請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
活動化モータが、入力装置の手動作動に応答してシートを動かすように構成された請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
制御システムが、粗調整機構または微調整機構、あるいはその両方を作動させて患者の第２の眼の位置を自動的にレーザ軸にほぼ合わせるようにされた請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
第１の眼をレーザで処理した後に、制御システムが、患者の第２の眼の位置をレーザ軸に合わせる請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
制御システムへの入力に応答して制御システムが第２の眼の位置をレーザ軸に合わせる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
公称位置が、ＸおよびＹ水平方向のほぼ中心付近にある請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
患者シートがＸ、ＹおよびＺ方向に沿って可動で、制御システムが、シートをＸ、ＹおよびＺ方向の公称位置に自動的に配置するように構成された請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
有形媒体およびコンピュータ可読コードを有するコンピュータ・プログラムをさらに備え、制御システムが、コンピュータ・プログラムを使用して第２の眼の位置をレーザ軸に自動的に合わせる請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
縦軸を有するレーザ光線を生み出すレーザと、
患者の第１および第２の眼がそれぞれ第１および第２の公称光軸の近くに位置するように患者を患者位置に支持するような輪郭を持たせた患者シートと、
シートをレーザに結合する患者アラインメント・システム
を備え、
シート・アラインメント・システムが、公称位置信号に応答してシートとレーザのうちの少なくとも一方を動かして、ビーム軸が第１の公称光軸と整列するようにする
レーザ屈折システム。
【請求項１７】
屈折眼手術のために患者を配置する方法であって、患者が第１および第２の眼を有し、
患者を第１の公称位置に自動的に配置すること
を含み、
第１の公称位置では患者の第１の眼の位置がレーザ光線軸にほぼ合い、
さらに、
患者を第２の公称位置に移動させること
を含み、
第２の公称位置では患者の第２の眼の位置がレーザにほぼ合う
方法。
【請求項１８】
前記移動が、第１の眼を処理した後に実施される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記配置が、患者シートを動かすことによって実施される請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
公称位置が、シートのＸおよびＹ水平移動方向の中心付近にある請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
レーザ手術のために患者の位置を合わせる方法であって、
シートを患者ローディング位置に配置すること、および
制御システムを活動化してシートを第１の公称位置まで動かすこと
を含み、
第１の公称位置にあるシートが患者の眼の位置をほぼレーザ光線軸に合わせる
方法。
【請求項２２】
前記配置が、シートを垂直位置まで回転させることを含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
レーザ光学系と患者シートのうちの少なくとも一方に微調整を実施して、患者の眼の位置をレーザ光線軸に合わせることをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
制御システムを活動化してシートを動かし、患者のもう一方の眼の位置をレーザ光線軸に合わせることをさらに含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
レーザ光線を生み出すレーザと、
レーザに隣接して配置された患者シートと、
レーザに結合され、レーザ操作制御機構および処理についての情報を表示するオペレータ・ディスプレイを有する制御システムと、
制御システムに結合されたアシスタント・ディスプレイであって、患者シートに隣接した位置からアシスタント・ディスプレイを見ることができ、そのためアシスタントがアシスタント・ステーションから処理を監視することができるアシスタント・ディスプレイ
を備えるレーザ眼手術システム。
【請求項２６】
アシスタント・ディスプレイが、オペレータ・ディスプレイに対してほぼ直角に配置されたビデオ・モニタを含む請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
ビデオ・モニタが、仮想レチクルおよび残りの処理時間を表示する請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
アシスタント・ディスプレイがリアルタイムで情報を表示する請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
アシスタント・ディスプレイが少なくとも５０°の視野角を有する請求項２５に記載のシステム。
【請求項３０】
レーザから患者シートの上に延びるアームをさらに備え、アームが、レーザ光線の経路を画定するレーザ送配光学系を支持し、アシスタント・ディスプレイが、アームに取り付けられ、オペレータ・ディスプレイに対してほぼ直角に配置された請求項２５に記載のシステム。
【請求項３１】
アシスタント・ディスプレイがＢＣＤ−７セグメント復号器を備える請求項２５に記載のシステム。
【請求項３２】
レーザ眼手術法からの処理情報を、患者の近くにいるオペレータおよびアシスタントに提供する方法であって、
レーザ眼手術法の処理情報を監視すること、
オペレータ・ディスプレイおよびアシスタント・ディスプレイ上に処理情報をリアルタイムで表示すること、および
アシスタント・ディスプレイをオペレータ・ディスプレイに対してほぼ直角に配置すること
を含み、
患者の近くにいるアシスタントがアシスタント・ディスプレイに表示された情報を見ることができる
方法。
【請求項３３】
レーザ送配光学系を支持するアームの上にアシスタント・ディスプレイを取り付けることをさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記表示段階がビデオ・モニタ上で実施される請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも５０°の視野角をアシスタントに提供することをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
残りの処理時間を表示することをさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
仮想レチクルを表示することをさらに含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
矯正眼処理を実施する方法であって、
患者の眼の角膜領域にレーザ光線を導くこと、
処理についての情報を制御ステーションのところでオペレータにリアルタイムで表示すること、および
処理についての情報をアシスタント・ディスプレイ上でアシスタントにリアルタイムで表示すること
を含み、
患者の近くにいる間、アシスタントがアシスタント・ディスプレイ上の情報を見ることができる
方法。
【請求項３９】
レーザ光線を生み出すレーザ・システムと、
レーザ・システムに結合され、オペレータ・インタフェースおよび制御システムを有し、レーザ・システムを監視し制御するコンピュータ制御ステーション
を備え、
オペレータ・インタフェースが、近視性屈折情報を表示しているフィールドに第１の色を表示し、遠視性屈折情報を表示しているフィールドに第１の色とは異なる第２の色を表示する
レーザ眼手術システム。
【請求項４０】
屈折情報の値を反映して編集フィールドが色を変える請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
近視性屈折値を有する編集フィールドの背景色が赤である請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
遠視性屈折値を有する編集フィールドの背景色が黒である請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
屈折情報を表示する方法であって、
眼の屈折情報を編集フィールドに表示すること、
編集フィールドが近視性屈折情報を表示している場合に編集フィールドに第１の背景色とすること、および
編集フィールドが遠視性屈折情報を表示している場合に編集フィールドに第２の背景色とすること
を含む方法。
【請求項４４】
近視性屈折情報が赤色の背景で表示される請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
遠視性屈折情報が黒色の背景で表示される請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
光学的屈折手術の間に角膜のターゲット領域から上皮層を除去するシステムであって、
組織剥離ビームを生み出すレーザと、
レーザに結合され、最初の上皮除去剥離処理および屈折を変えるリスカルプティング剥離処理をレーザが提供するよう剥離処理を監視し制御するようにされた制御システムと、
制御システムに結合されたオペレータ入力
を備え、
オペレータ入力の作動によって制御システムが、レーザを作動させて上皮剥離処理量を送る
システム。
【請求項４７】
角膜のターゲット領域から上皮層を除去するシステムであって、
組織剥離ビームを生み出すレーザであって、第１の剥離処理および第２の剥離処理を行うことができるレーザと、
レーザに結合され、剥離処理を監視し制御するようにされた制御システムと、
制御システムに結合されたオペレータ入力であって、オペレータ入力の作動によってレーザが作動して第２の剥離処理を行うオペレータ入力
を備えるシステム。
【請求項４８】
第２の剥離処理の適用量が予め定めた組織剥離ビーム量である請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
オペレータ入力がディーパ・ボタンを備え、ディーパ・ボタンの作動によって第２の剥離処理が行われる請求項４７に記載のシステム。
【請求項５０】
第２の剥離処理の適用量が制御システムへの入力によって決定され、入力が約１μｍから約１５μｍである請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
制御システムが、第２の剥離処理を行う回数を制限するようにされた請求項４７に記載のシステム。
【請求項５２】
ボタンが、制御システム上の固定ボタンである請求項４９に記載のシステム。
【請求項５３】
ボタンが、タッチ・スクリーン上で作動可能である請求項４９に記載のシステム。
【請求項５４】
ボタンが、カーソルによって作動可能なアイコンである請求項４９に記載のシステム。
【請求項５５】
ターゲット領域の上皮層を完全に剥離したと制御システムが判定したときに制御システムが第２の処理をやめる請求項４７に記載のシステム。
【請求項５６】
角膜の支質層を覆う上皮層を除去する方法であって、
上皮層のターゲット領域に第１の量の剥離放射を照射すること、
第１の量の剥離放射がターゲット領域から上皮層を完全に除去したかどうかを判定すること、および
前記判定段階が上皮層の不完全な除去を指示したときに、ターゲット領域に予め定めた第２の量の剥離放射を照射すること
を含む方法。
【請求項５７】
前記照射段階が、単一ビームを上皮層に導くことを含む請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
単一ビームがパルスである請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
第２の照射段階が、制御ステーションにあるボタンを押すことによって実施される請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
直径が調整可能な開口をレーザと角膜の間に配置してレーザ光線をパターニングすることをさらに含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
予め定めた第２の量の剥離放射が不完全であったと判定すること、および
上皮層の所望の領域に予め定めた第３の量の剥離放射を照射すること
をさらに含む請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
予め定めた第３の量の剥離放射が不完全であったと判定すること、および
上皮層の所望の領域に予め定めた第４の量の剥離放射を照射すること
をさらに含む請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
予め定めた第２、第３および第４の量の剥離放射が等しい量の放射である請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
予め定めた第２、第３および第４の量の剥離放射が異なる量の放射である請求項６２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．７８の下で１９９９年４月７日に出願された米国仮特許出願第６０／１２８１２２号の恩典を請求する。この出願の開示は全て参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の背景）
本発明は一般に、眼の矯正手術を実施する方法システムおよび装置に関する。詳細には本発明は、改良式のコンピュータ／レーザ・システム・インタフェース法、コンピュータ・インタフェース・プログラムおよびオペレータ・システム・インタフェースに関する。本発明は、光学的角膜屈折矯正手術（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ：ＰＲＫ）、レーザ・インシツ角膜曲率形成（ｌａｓｅｒ ｉｎ ｓｉｔｕ ｋｅｒａｔｏｍｉｌｅｕｓｉｓ：ＬＡＳＩＫ）などのレーザ眼手術法のスピード、平易性、安全性および有効性の向上に特に有用である。
【０００３】
一般に、レーザ眼手術法では紫外または赤外線レーザを使用して角膜から微視的支質組織層を除去し、これによって角膜の屈折力を変化させる。ＶＩＳＸ  ＳＴＡＲ（商標）、ＳＴＡＲ  Ｓ２（商標）レーザ・システムなどのエキシマ・レーザ（紫外線レーザ）はアルゴンおよびフッ素ガスを使用して、光剥離（フォトアブレーション）として知られるプロセスで分子結合を破壊する非熱レーザ光を生み出す。紫外線レーザ剥離は角膜組織の光分解を引き起こすが、一般に、これによって隣接組織および下位組織に重大な熱損傷は生じない。光剥離は支質組織を除去して角膜の輪郭を変化させ、これによって近視、遠視および乱視を矯正する。
【０００４】
一般に、既存のレーザ眼手術システムはレーザ・システムのオペレータが患者のレーザ眼処理の設定、制御、監視および全般的な指示をするのに使用するオペレータ・インタフェースを含む。光学的屈折矯正手術法の安全性および有効性は、オペレータ・インタフェースを使用してレーザ制御システムと対話するオペレータの能力にある程度依存する。それぞれの手術法の経費は、手術法の設定または指示における無用な時間遅れの影響をかなり受ける。残念ながら、既存のオペレータ・インタフェースはいくつかの点で理想的とは言えない。
【０００５】
角膜組織の光剥離は、眼と治療用レーザの間の正確な位置合せ（アラインメント）を利用している。周知のレーザ眼手術アラインメント・システムは一般に、患者を仰向けに座らせ、横たわらせ、またはもたれかけさせる患者シートまたはベッドを有する。患者の位置をレーザ光線に合わせるため、オペレータはシートまたはベッドを手動で調整してレーザと位置を合わせなければならない。さらに、シートまたはベッドの動く速度および／または範囲にはたいてい限界があるので、この位置合せ手順には相当の時間がかかる。両眼を処理するときには特にそうである。
【０００６】
周知のオペレータ・インタフェースの表示システムにもさまざまな追加の欠点がある。例えば、どのタイプの屈折異常および／または屈折矯正がコントローラ・ディスプレイに明瞭に表示されるの望ましいが、ディスプレイの表示がその望ましい程度に明瞭であるとは必ずしも言えない。具体的には、遠視および近視は性質が正反対の二者択一的な屈折異常であるが、遠視表示フィールドに表示されている負の値が近視特性または近視矯正を指しているのか、あるいは遠視特性または遠視矯正を指しているのかが必ずしも明瞭ではない。この時点で導入された過誤が、患者の屈折異常を矯正するどころか倍加させることもあり得る。
【０００７】
リスカルプティング剥離（ｒｅ−ｓｃｕｌｐｔｉｎｇ ａｂｌａｔｉｏｎ）を開始する前にしばしば、眼の外層である上皮層のレーザ剥離が実施される。これらの上皮剥離は現在、オペレータ・インタフェースから制御されているが、最初のレーザ剥離処理で上皮層が完全に除去されなかった場合にはシステムの再構成に時間がかかる。最後に、周知のレーザ屈折手術システムが常に、その手術法に関わる全ての人々に十分な情報を提供するとは限らない。システム・オペレータだけではなく、患者およびアシスタントも、現在はオペレータにだけ向けられている手術法および／またはシステム情報から恩恵を受ける可能性がある。これらの制限は、周知の屈折手術技法のスピード、安全性および快適性を減じる。
【０００８】
これらの理由から、レーザ眼手術用の改良型インタフェースが提供されることが望まれる。具体的には、患者の眼とレーザの位置を自動的に合わせることができるシステムが望まれる。さらに、患者の最初の眼を治療した後に第２の眼の位置を迅速かつ自動的に位置合わせできるシステムが提供されることが望ましい。さらに、入力された屈折特性をオペレータが容易に判定することができるシステム・インタフェースが提供されることが望ましい。さらに、患者近くにいるアシスタントが、手術法に関するシステム情報を見ることができるシステムが提供されることが望ましい。さらに、このようなシステムが、上皮層のターゲット部分の完全な剥離を容易に制御することができることが望ましい。以下に説明し請求項に記載した本発明のシステムおよび方法は、これらの目的の少なくともいくつかを達成する。
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、改良型のレーザ眼手術装置、システムおよび方法を提供する。本発明は、処理効率を高め、改良されたシステム特徴を提供する方法およびインタフェースを使用することによって、レーザ眼処理を改善する。
【００１０】
一態様では、本発明はレーザ光線を生み出すレーザを有するレーザ屈折手術システムを提供する。このレーザはレーザ光線の経路に沿った縦軸を定義する。患者シートは、少なくともＸおよびＹ水平方向に沿って可動である。制御システムが患者シートおよびレーザに結合され、シートを公称位置に自動的に配置する。公称位置で、シートは、患者の第１の眼の位置をレーザ光線軸にほぼ合わせる。特定の一実施態様では、制御システムが、第２の眼の位置をほぼレーザ軸に自動的に合わせるようになっている。
【００１１】
他の態様では、本発明が、縦軸を定義するレーザ光線を生み出すレーザを有するレーザ屈折システムを提供する。患者シートまたはベッドは、患者の第１および第２の眼がそれぞれ第１および第２の公称光軸の近くに位置するように患者を患者位置に支持するような輪郭を有する。患者アラインメント・システムはシートをレーザに結合する。患者アラインメント・システムは、公称位置信号に応答してシートまたはレーザ、あるいはその両方を動かして、ビーム軸が第１の光軸と整列するようにする。
【００１２】
他の態様では、本発明は屈折眼手術のために患者を配置する方法を提供する。この方法は、患者を第１の公称位置に自動的に配置する段階を含む。この第１の公称位置では患者の第１の眼の位置がほぼレーザに合う。次いで、第２の公称位置に患者を自動的に移動させる。第２の公称位置では患者の第２の眼の位置がほぼレーザに合う。ほとんどの実施態様では、第１の眼を処理した後に患者が、第２の公称位置に自動的に移動される。
【００１３】
他の態様では、本発明はレーザ手術のために患者の位置を合わせる方法を提供する。この方法は、シートを患者ローディング位置に配置することを含む。制御システムが活動化され、シートは第１の公称位置まで動かされる。この位置で、患者の眼の位置はレーザ光線軸にほぼ合わせられる。
【００１４】
他の態様では、本発明はレーザ眼手術システムを提供する。このシステムは、レーザ光線を生み出すレーザを含む。レーザに隣接して患者シートまたはベッドが配置される。レーザには制御システムが結合される。この制御システムはレーザ操作制御機構を有し、処理についての情報を表示する。制御システムにはアシスタント・ディスプレイが結合され、このモニタは、患者シートまたはベッドに隣接した位置から見ることができ、そのためアシスタントはアシスタント・ステーションから処理を監視することができる。
【００１５】
他の態様では、本発明は患者の近くにいるオペレータおよびアシスタントにレーザ眼手術法からの処理情報を提供する方法を提供する。この方法は、レーザ眼手術法の処理情報を監視することを含む。処理情報は、コンピュータ制御システムおよびアシスタント・ディスプレイ上にリアルタイムで表示される。アシスタント・ディスプレイ・スクリーンはコンピュータ制御システムに対してほぼ直角に配置され、そのため患者の近くにいるアシスタントは、アシスタント・ディスプレイに表示された情報を見ることができる。
【００１６】
他の態様では、本発明は矯正眼処理を実施する方法を提供する。この方法は患者の眼の角膜領域にレーザ光線を導く段階を含む。制御ステーション・ディスプレイ上でオペレータに処理についての情報がリアルタイムで表示される。処理についての情報はさらに、アシスタント・ディスプレイ上でアシスタントにリアルタイムで表示され、患者の近くにいる間、アシスタントはこの情報を見ることができる
【００１７】
他の態様では、本発明はレーザ光線を生み出すレーザ・システムを有する角膜屈折手術用のレーザ眼手術システムを提供する。オペレータ・インタフェースおよび制御システムを有するコンピュータ制御ステーションがレーザ・システムに結合され、レーザ・システムを監視しこれを制御する。コンピュータ制御ステーションは一般に、オペレータ・インタフェースの近視性屈折情報を表示しているフィールドに第１の色を表示し、遠視性屈折情報を表示しているフィールドに第２の色を表示するようになっている。第１の色と第２の色は異なる色であることが好ましい。
【００１８】
他の態様では、本発明は屈折情報を表示する方法を提供する。この方法は屈折情報を編集フィールドに表示する段階を含む。近視性屈折情報を表示している編集フィールドには第１の背景色が与えられる。遠視性屈折情報を表示している編集フィールドには第２の背景色が与えられる。
【００１９】
他の態様では、本発明が、光学的屈折手術の間に角膜のターゲット領域から上皮層を除去するシステムを提供する。このシステムは、組織剥離ビームを生み出すレーザを含む。このレーザで、ターゲット領域に最初の均一な上皮除去剥離処理を行い、さらに屈折を変えるリスカルプティング剥離処理を行う。レーザには、剥離処理を監視し制御するようにされた制御システムが結合される。制御システムにはオペレータ入力が結合され、オペレータ入力を作動させると、制御システムは、レーザを作動させて付加して上皮剥離処理をできるようにする。
【００２０】
他の態様では、本発明は角膜のターゲット領域から上皮層を除去するシステムを提供する。このシステムは、第１の剥離処理および第２の剥離処理を行うレーザを含む。レーザには制御システムが結合され、この制御システムは組織剥離処理を監視し制御するようになっている。制御システムには、第２の剥離処理を行うオペレータ入力が結合される。オペレータ入力を作動させるとレーザが第２の剥離処理を行う。好ましい一実施形態では、オペレータ入力が制御システムに取り付けられたボタンを含む。このボタンを作動させると予め定めた量の組織剥離ビームを送ることができる。
【００２１】
他の態様では、本発明は角膜の支質層を覆う上皮層を除去する方法を提供する。この方法は、上皮層のターゲット領域に第１の量の剥離放射を照射することを含む。第１の量の剥離放射がターゲット領域から上皮層を完全には除去しなかったと判定された場合には、上皮層のターゲット領域に予め定めた第２の量の剥離放射が照射される。好ましい一実施態様では、ボタンを押すと第２の量の剥離放射が送られる。
【００２２】
本発明のこれらの態様およびこの他の態様は、添付図面および本発明の説明から明らかとなろう。
【００２３】
（特定の実施形態の説明）
本発明は、眼のレーザ処理を改善するシステム、方法およびインタフェースを提供する。具体的には、本発明のシステムおよびインタフェースは特に、米カリフォルニア州Ｓａｎｔａ  ＣｌａｒａのＶＩＳＸ社から販売されているＳＴＡＲ（商標）およびＳＴＡＲ  Ｓ２（商標）エキシマ・レーザ・システムでの使用に適する。本発明のシステムおよびインタフェースはさらに、米カリフォルニア州ＩｒｖｉｎｅのＣｈｉｒｏｎ  Ｖｉｓｉｏｎ社、米マサチューセッツ州ＷａｔｅｒｔｏｗｎのＳｕｍｍｉｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社、蒲郡市のＮｉｄｅｋ社、独ＨｅｒｏｌｄｓｂｅｒｇのＭｅｄｉｔｅｃ社、米フロリダ州ＯｒｌａｎｄｏのＬａｓｅｒＳｉｇｈｔ社、米フロリダ州ＯｒｌａｎｄｏのＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社などの企業が製造するレーザ・システムとの使用に適する。これらのシステムは、後に詳細に説明する方法をセットするコンピュータ可読コードを含む有形媒体の形態のコンピュータ・プログラムとすることによって、本発明の方法を実施するようにプログラムすることができる。
【００２４】
図１に眼の簡略図を示す。角膜６９は瞳孔を覆い、眼に合焦力を与える。瞳孔６３は角膜の後ろに位置し、眼に入る光量を制御する。水晶体６７は角膜の後ろに位置する透明な構造であって、合焦の微調整を与える。網膜６４は像を脳に送る。近視は、角膜の曲率に比べて眼球が長すぎるときに生じる。眼に入った光線は網膜上でシャープな焦点を結ばず、網膜の前方で焦点を結ぶ。対照的に遠視は、角膜の曲率に比べて眼球が短すぎるときに生じ、眼に入った光線は網膜の後方で焦点を結ぶ。
【００２５】
具体的には図２に示すように、角膜は５層の組織から成る。角膜は、上皮層７０、前境界板（ボーマン層７２としても知られる）、支質層７４、後境界板（デスメ層７６としても知られる）および内皮７８から成る。最も外側の上皮層７０の厚さは約５０μｍである。光学的角膜屈折矯正手術（ＰＲＫ）を受ける患者に対しては、ターゲット領域の上皮層を瞳孔の上から除去するか、または移動させ、その後、支質層７４を成形して角膜の輪郭を矯正する。
【００２６】
図３に、本発明の原理に基づくレーザ手術システムの一実施形態を示す。レーザ眼手術システム１００は、屈折性の視力異常を矯正するためにエキシマ・レーザを用いて角膜の表面を成形しなおすレーザ矯正手術を実施するように設計される。本発明の手術システムは一般に、コンピュータ制御システム２２およびレーザ操作制御機構２３を有するオペレータ制御ステーション２１を含む。コンピュータ制御システム２２は一般に、キーボード３２、オペレータ・ディスプレイ３０、アシスタント・ディスプレイ３４、標準コンピュータ入力／サブシステム・コンポーネント（例えばフレキシブル・ディスク・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、インターネット接続、モデム、メモリ・ボードなど）に結合された従来型のＰＣコンピュータを含む。タッチ・スクリーン、ジョイスティック、マウス、フット・ペダルなど、さまざまな入力装置を使用して制御システムに情報を入力し、または制御信号を送ることができる。このような入力装置はしばしば、コンピュータ可読のフロッピー（登録商標）・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、カートリッジ、データ・テープまたは他の従来の媒体の形態のコンピュータ・プログラムなどのコンピュータ・コードを有形記憶媒体からダウンロードして、実行するのに使用され、これによって本発明の方法が具体化される。さらにコンピュータ２２は、後に詳細に説明する本発明の方法をコード化する従来のプログラミング技法を使用してプログラムすることができる。レーザ剥離手術法の実施に適したシステムの詳細は、同じ譲受人の米国特許第４６６５９１３号、４６６９４６６号、４７３２１４８号、４７７０１７２号、４７７３４１４号、５２０７６６８号、５１０８３８８号、５７３５８４３号、５７１１７６２号、５２１９３４３号、５６４６７９１号および５１６３９３４号に出ている。これらの特許の開示は全て参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２７】
コンピュータ制御システム２２は一般にベース・フレーム１８に取り付けられ、レーザ・アラインメント・システム１７を介してレーザ・サブシステム１３に結合されることが好ましい。コンピュータ制御システムはさらに、患者アラインメント・システム１１を介して患者シート２４に結合される。後に詳細に説明するように、患者シート２４またはレーザ送配光学系１６、あるいはその両方を制御信号に応答して動かし、これによって患者の眼Ｅの位置をレーザ光線軸１５に合わせることができる。
【００２８】
オペレータ・インタフェース・ディスプレイ３０およびアシスタント・ディスプレイ３４は一般の従来のコンピュータ・モニタである。しかしオペレータ・ディスプレイおよびアシスタント・ディスプレイを、タッチ・スクリーン、コンピュータ制御タイマ、英数字発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶ディスプレイ等にすることもできる。アシスタント・ディスプレイ３４は、残りの処理時間またはレーザ処理に関連したその他の情報のリアルタイム視覚指示をアシスタントまたはオブザーバに提供する目的で使用される。アシスタント・ディスプレイは、レーザ送配光学系１６を支持するアームまたはベース・フレーム１８に取り付けられた専用モニタであることが好ましい（図４）。しかし図３に示すようにアシスタント・ディスプレイは、患者のそばにいる間、アシスタントまたはオブザーバがアシスタント・ディスプレイに表示された情報を見ることができる任意の場所に取り付けることができる。
【００２９】
図４に示すように、アシスタント・ディスプレイ３４は一般にアーム９４に取り付けられ、オペレータ・インタフェース３０に対して直角に配置される。アシスタント・ディスプレイは、一般にアシスタント・ステーション９２が位置する患者シート２４に向いていることが好ましい。アシスタント・ディスプレイは一般に、高さ約２０ｍｍの文字で残り時間を表示する。アシスタント・ディスプレイは、少なくとも＋／−５０°の視野角９９を有することが好ましいが、視野角は、使用するディスプレイのタイプおよびアシスタント・ディスプレイの配置によって変化する。いくつかの実施形態ではアシスタント・ディスプレイが、別の表示位置に回転および／または移動可能である。複数のオブザーバが処理を見ることができるよう複数のアシスタント・ディスプレイをコンピュータに結合することができる。例えば図４Ａおよび４Ｂに示すように、第１のアシスタント・ディスプレイを手術法完了までの残り時間９５を表示するようにプログラムし、第２のアシスタント・ディスプレイを、仮想レチクル９６、屈折情報９８または現在の剥離深度（図示せず）を表示するようにプログラムすることができる。アシスタント・ディスプレイ３４およびオペレータ・ディスプレイ２３にさまざまな情報を表示するように制御システムを構成することができることを理解されたい。これらのディスプレイには同じ情報または異なる情報、あるいはこれらの任意の組合せを表示することができる。
【００３０】
アシスタント・ディスプレイの一実施形態は、２進化１０進（ＢＣＤ）コードを７セグメント・コードに復号する方法を使用する。復号器は、ＢＣＤの１０進数を受け取り、その１０進数を表示する選択セグメントを出力する組合せ回路である。ディスプレイのそれぞれの数字は、それぞれがディジタル信号によって照明することができる１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る７つのセグメント（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）から形成される。１０進数を表示するのに選択される数字指定を図４Ａに示す。復号は、プログラムド論理デバイス（ＰＬＤ）内で実行される。
【００３１】
次に図５Ａおよび５Ｂを参照する。患者の眼の屈折情報を入力し、かつ／または表示するための編集フィールドをオペレータ・インタフェース・ディスプレイ３０上に含むようにコンピュータ制御システム２２をプログラムすることができる。眼の屈折情報を明白に指示するディスプレイとするため、編集フィールドをさまざまな色で表示するよう制御システムをプログラムすることができる。システムの編集フィールドは、編集フィールドに表示された値の符号（正符号または負符号）の変更を反映して色を変えることが好ましい。近視性屈折値を含む編集フィールドが第１の色５０を有し、遠視性屈折情報を含む編集フィールドが第２の色５２を有するようにすることができる。近視性屈折情報は伝統的に赤い色に関連づけられるため、近視性屈折情報すなわち負の屈折情報を有する編集フィールドは赤い背景を有することが好ましい。反対に、遠視性屈折情報すなわち正の屈折情報を有する編集フィールドは黒い背景を有することが好ましい。しかし、任意の組合せの背景色を使用して屈折情報を表示することができる。さらに、異なる背景色を使用する代わりに、フォントの色を異なるように制御システムをプログラムすることもできる。ほとんどの場合、屈折情報には、異なる色の背景またはフォントだけではなく「＋」または「−」の符号が従来どおり前置される。
【 ００３２】
異なる色と前置符号の組合せによってオペレータは、屈折情報が近視性であるのか、または遠視性であるのかを一目で容易に決定することができ、希望に応じて処理を変更または中断することができる。例えば、図５Ａに示すように−２．５０ジオプトリの矯正を有する軽度の近視眼では、オペレータ・ディスプレイ３０の背景が第１の色５０になる。図５Ｂに示すように眼の屈折特性が＋０．５０ジオプトリに矯正された場合には、背景が第２の色５２に変わる。
【００３３】
本発明の他の態様は、上皮層の予め定めた第２の剥離処理を行うオペレータ入力の追加である。この改良型オペレータ・インタフェースは、機械式スクラバまたはへらの代わりにレーザを用いて上皮層を除去する「非接触ＰＲＫ」をサポートすることが好ましい。ターゲット領域全体にわたって上皮層の均一な除去を保証するため、剥離放射は一般に、１９９８年２月２日出願の米国特許出願第０９／０２２７７４号の記載のように制御システムによってパターニングまたは調整される。この出願の開示は全て参照によって本明細書に組み込まれる。しかし、パターニングされたレーザを用いても、第１の剥離処理でターゲット領域から上皮層を完全に除去することができないことがしばしばある。
【００３４】
制御システムを、予め定めた第１の量の剥離エネルギーを送り、かつ予め定めた第２の剥離処理量を送るようにプログラムすることができる。ほとんどの実施形態では、第２の剥離処理量は第１の剥離処理量より多いかまたはこれよりも少ない。第２の剥離処理は、制御ステーション２１の「ディーパ（ｄｅｅｐｅｒ）」ボタンの作動を介して行われることが好ましい。図６および７に示すようにこのボタンは、物理ボタン８６、コンピュータ・カーソル８７によって作動可能なアイコン８８、タッチ・スクリーン上のボタン８４等とすることができる。後に詳細に説明するようにディーパ・ボタンを作動させると、医師がレーザを再プログラムする必要なしに第２の剥離処理が行われる。上皮層がターゲット領域から完全に剥離されたと判定されると、レーザは支質層の成形に進むことができる。
【００３５】
再び図３を参照する。制御システム２２は一般にレーザ・サブシステム１３に結合され、角膜の処理を制御する。レーザ１２は、レーザ光線１４をレーザ軸１５に沿って患者Ｐの眼に導くレーザ送配光学系１６に光学的に結合されている。レーザ１２は、単一の剥離放射ビームまたは複数のスキャニング剥離放射ビームを生成することができる。送配光学系支持構造（図示せず）が、レーザを支持するベース・フレーム１８から延びている。レーザ１２は一般にエキシマ・レーザを備え、理想的には、波長約１９３ｎｍのレーザ光パルスを生み出すアルゴン−フッ素レーザを備える。エキシマ・レーザは例示的な剥離ビーム源であるが、固体レーザなどのその他のレーザも本発明に対して同じように適当である。レーザ・システムは、フラッシュランプおよびダイオード・ポンピング固体レーザなどの周波数逓倍固体レーザを含むさまざまな固体レーザを含むことができる。例示的な固体レーザには、米国特許第５１４４６３０号、５７４２６２６号、およびＢｏｒｓｕｚｔｋｙ他の「Ｔｕｎａｂｌｅ  ＵＶ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ａｔ  Ｓｈｏｒｔ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ（１８８−２４０ｎｍ）  Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｂｙ  Ｓｕｍ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｉｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｂｏｒａｔｅ」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６１：５２９−５３２（１９９５）などに開示されているＵＶ固体レーザ（約１９３〜２１５ｎｍ）が含まれる。これらの開示は全て参照によって本明細書に組み込まれる。このようなレーザには、紫外線放射を供給する代替レーザ、例えば、米国特許第５１４４６３０号、５７４２６２６号、およびＢｏｒｓｕｚｔｋｙ他の「Ｔｕｎａｂｌｅ  ＵＶ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ａｔ  Ｓｈｏｒｔ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ（１８８−２４０ｎｍ）  ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｂｙ  Ｓｕｍ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｉｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｂｏｒａｔｅ」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６１：５２９−５３２（１９９５）などに開示されているＵＶ固体レーザ（約１９３〜２１５ｎｍ）を含む、フラッシュランプおよびダイオード・ポンピング固体レーザなどの周波数逓倍固体レーザを含む固体レーザが含まれる。ただしこれらに限定されるわけではない。これらの開示は全て参照によって本明細書に組み込まれる。レーザ１２は、送配光学系を介して送られたときに、フィードバックによって安定化された１６０ミリジュール／ｃｍ２ の流速量を患者の眼に供給するように設計されることが好ましい。このシステムは、任意の波長の代替放射源、特に眼の隣接組織および／または下位組織に重大な損傷を引き起こすことなく角膜組織を制御可能に光分解するようにされた放射源とともに使用することができる。レーザ１２および送配光学系１６は一般に、コンピュータ２２の指示のもとで患者Ｐの眼にレーザ光線１４を導く。コンピュータ制御システム２２は一般に、レーザ光線１４のレーザ・パルスに角膜の一部分を選択的に暴露させて、ターゲット領域の上皮層を除去し、角膜のリスカルプティングを実施し、その後眼球の屈折特性を変える。患者の頭部Ｐの上方の送配光学系支持構造の制御システムに近い部分に取り付けられた顕微鏡２０によって、オペレータは処理の進行を監視することができる。���ーザ・サブシステム１３の他の補助コンポーネントには患者眼保持システム（図示せず）、剥離排液吸引器／フィルタ９１、ガス送給システム９３などが含まれる。
【００３６】
レーザ光線１４は、所望のリスカルプティングを生み出すように調整することができる。これは例えば、（その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５７１３８９２号、５７１１７６２号および５７３５８４３号に記載の可変絞り、可変幅スリットなどの）１つまたは複数の可変開口を使用して、あるいは（その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５６８３３７９号、および１９９７年１１月１２日出願の同時係属米国特許出願第０８／９６８３８０号の記載のように）レーザ・スポットのサイズおよびレーザ・スポットの眼軸からのオフセットを変更することによって、あるいは（その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第４６６５９１３号の記載のように）眼の表面をレーザ光線でスキャンし、パルス数および／またはドウェル時間を制御することによって、あるいは（その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる１９９５年６月６日出願の米国特許出願第０８／４６８８９５号の記載のように）角膜への入射ビームのプロファイルを変更するマスクをレーザ光線１４の光路上で使用するなどして実施することができる。これらのそれぞれのリスカルプティング技法のコンピュータ・プログラムおよび制御方法は、それぞれの特許文献に詳細に説明されている。レーザ光線内部のエネルギーの分布を空間的および／または時間的に制御する（その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５６４６７９１に記載の）積算器などの追加の光学コンポーネントをレーザ光線１４の光学経路上に含めることもできる。
【００３７】
再び図３を参照する。レーザ光線軸を第１の眼の第１の光軸に合わせるため、コンピュータ制御システム２２は、患者アラインメント・システム１１とレーザ・アラインメント・システム１７の両方に結合されることが好ましい。コンタード患者シート２４によって患者Ｐの頭部をしっかりと支持し、好ましくはこれを拘束して、患者の第１および第２の眼が第１および第２の公称光軸の近くにあるような位置に患者を支持することができる。
【００３８】
レーザ送配光学系に対する眼Ｅの位置決めは一般に、患者シート２４を動かしてレーザ光線軸１５と整列させることによって実施される。患者は一般に仰向けに横たわるか、またはシートにもたれかかる。しかし代替実施形態では、（その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第５７９５，３５１号の記載のように）垂直に着座した位置に患者が配置される。
【００３９】
患者アラインメント・システム１１は、シートまたはベッドをＸ、ＹおよびＺ方向に動かす活動化モータを有する粗調整機構２６を備えることが好ましい。粗調整機構はシートをレーザに構造的に結合する。粗調整機構は、制御システムからの信号によって、またはジョイスティック２５によって手動で作動させることができ、これによって少なくともＸおよびＹ水平方向に沿って患者シートを動かして患者の眼の位置をレーザ光線軸に合わせることができる（図７Ａ）。
【００４０】
レーザ・アラインメント・システム１７の微調整機構２８を用いて光学システムおよび／またはレーザ送配光学系１６を動かして、患者シート上に患者を支持している間にレーザ光線軸１５を第１の光軸８０に合わせることができる。レーザ送配光学系を動かす場合、顕微鏡の対物レンズは、顕微鏡の視野とレーザ処理部位との間の位置合せが維持されるよう、その開示が全て参照によって本明細書に組み込まれる１９９８年６月２６日出願の同時係属米国特許出願第０９／１０５０７３号の記載のように、眼に隣接したレーザ光学列の少なくとも一部分に対して固定されることが好ましい。レーザ送配システムを細かく動かして眼の位置をレーザ光線に完全に合わせる微調整機構２８は、手動で作動させることも、またはコンピュータによって作動させることもできる（図３）。微調整機構は一般に、レーザ送配光学系をＸ、ＹおよびＺ方向に動かすことができる活動化モータから成る。微調整機構は一般に同じジョイスティックを使用し、レーザ光学系をより低速で動かす。代替実施形態では、微調整機構が患者シートに結合され、シートに対して微調整を実施することによって患者の眼の位置をレーザに精密に合わせる。微調整機構をシートに結合するときには、同じジョイスティックおよび活動化モータを使用し、モータをより低速で動くように適合させることが好ましい。
【００４１】
図７Ａに一般的なジョイスティック設定を示す。ジョイスティック２５はオペレータ・ステーション２１の顕微鏡２０に隣接した位置に配置することが好ましい。ジョイスティックは、患者チェアおよび／またはレーザ光学系の位置および方向を調整する。ジョイスティックの動きは一般に連続的である。すなわち、ジョイスティックをレスト位置から遠くへ動かすほど椅子は速く動く。好ましい設定では、ジョイスティックを左に動かすと患者チェアは右に動き、ジョイスティックを右に動かすと患者チェアは左に動く。ジョイスティックを前方に動かすと患者はオペレータの方に動き、ジョイスティックを手前に動かすと患者はオペレータから遠ざかる。ジョイスティック・ハンドルを時計回りに回すと患者チェアは上がり、ジョイスティック・ハンドルを反時計回りに回すと患者チェアは下がる。しかし代替設定も同じように適している。代替設定には例えば、ジョイスティックを左に動かすと患者も左に動く設定、ジョイスティックを前方に動かすと患者はオペレータから遠のく設定などが含まれる。
【００４２】
図８Ａ〜８Ｇに、可動患者シートの好ましい実施形態を示す。第８Ａ図に示すように患者シート２４は粗調整機構２６を介してベース４０に取り付けられる。ベースにチェア・リリース・ペダル５３が配置されている。オペレータはペダルの右側を押してチェアをロックすることができる。こうすることによってチェアが外側に旋回することやチェア本体が持ち上がることを防ぐことができる。オペレータはペダルの左側を押してチェアのロックを外すことができる。
【００４３】
患者シートまたはベッドは一般に、ヘッド・レスト４２、本体部分４４および下部支持部４６を含む。患者Ｐの頭部は、コンタード・ヘッド・レスト９７によってしっかりと支えられ、好ましくはコンタード・ヘッド・レスト９７によって拘束される。コンタード・ヘッド・レストは、患者の頭部の形状に沿って患者の頭部を予め定めた位置に安定させる調整可能な真空まくらまたはクッションを含むことが好ましい。このまくらは、使い心地、角度、支持および安定性を調整することができる。図８Ｂに示すように真空まくら９７は患者の頭部Ｐの周囲および下に配置され、患者を支える。患者をまくらの上に横たえた後、オペレータは、真空まくら吸引管をまくらおよび吸引口に接続する。オペレータはまくら吸引ボタン（図示せず）を用いて吸引ポンプをオンにする。約５秒後、まくらは堅くなり、患者の頭部の形状に沿う。
【００４４】
図８Ｃに示すように、患者の頭部の位置をさらに合わせるため、チェア・ヘッドレストの下にチェア・ヘッドレスト制御機構５５を配置することが好ましい。チェア・ヘッドレスト制御機構は一般にヘッドレストを調整する少なくとも２つのノブを備える。頭部チルト・ノブ５７は患者の頭部の角度を制御する。一般に、オペレータがこのノブを時計回りに回すと患者の頂頭部が上方に傾く。頸部チルト・ノブ５９は患者の頸の角度を制御する。このノブを時計回りに回すと患者の頸が上方に傾く。
【００４５】
図８Ａに示すように粗調整機構２６は制御システムに結合され、患者シートを少なくともＸおよびＹ水平方向に動かし、Ｘ、ＹおよびＺ軸のうちの少なくとも１軸を中心にシートを回転させるようにされている。代替実施形態では、患者シートが、水平および垂直方向７９（Ｘ、ＹおよびＺ）に動き、軸方向および横方向に第１の光軸をレーザ光線軸に合わせることができる（図８Ａ）。
【００４６】
制御システムは一般に、患者シート２４をローディング位置（図８Ｄ）から第１の公称位置（図８Ｅ）に自動的に動かすようにプログラムされる。第１の公称位置は、シートを公称「Ｘ」、公称「Ｙ」および公称「Ｚ」位置に配置し、そのため、シートが一般にＸ、ＹおよびＺ方向の中心近くにあり、患者の第１の光軸８０がレーザ光線軸１５とほぼ整列することが好ましい。しかし、第１の光軸がレーザ光線軸１５と常に完全に整列するとは限らない。公称位置がレーザ・アラインメント・システムの可動範囲６５の内部にある限り、微調整機構に対して調整を実施することによって、第１の光軸８０がレーザ軸と適切に整列するようにすることができる。微調整が必要な場合、オペレータは、ジョイスティックを作動させることによって微調整機構を手動で調整して、患者の眼の位置をレーザに合わせることができる。オペレータは、オペレータ・インタフェース・ディスプレイ３０または顕微鏡を介して患者がシートまたはベッドに載る前にレーザの位置合せを手動で見ることができる。あるいは、微調整機構を自動的に作動させ、レーザ光線軸を患者の眼の第１の光軸に合わせるようにコンピュータ制御システムをプログラムすることもできる。図８Ｆに、患者の第１の眼と完全に合ったレーザ軸を示す。
【００４７】
図８Ｇに示すように、第２の公称位置に自動的に動いて、第２の光軸８２（すなわち患者の第２の眼）をレーザ光線軸１５に合わせるように制御システムをプログラムすることもできる。制御システムを、第１の眼を処理した直後に第２の光軸をレーザ光線軸に自動的に合わせるように、または第２の光軸をレーザ光線軸に直接に合わせるようにプログラムすることができる。例えば、制御システムはしばしば、患者の右眼に第１の公称位置を合わせるようにプログラムされる。しかし左眼だけを処理する場合には、制御システムをさまざまな方法でプログラムすることができる。位置合せを、まず第１の公称位置（右眼との位置合せ）まで動かし、次いで第２の公称位置（左眼との位置合せ）に直ちに動かすことによって実施することができる。あるいは、第２の公称位置に直接に動かすようにシステムをプログラムすることもできる。患者の第２の眼の位置がレーザ光線軸に完全に合うように、制御システムが、患者シートまたはレーザ光学系を第２の公称位置に動かすことができることが好ましい。眼の位置がレーザに完全には合っていない場合、第２の位置は一般に微調整機構の可動範囲内にあるので、オペレータは、粗調整機構を用いて患者シートを手動で再調整する必要はない。調整が必要な場合、オペレータは、レーザ光学系を手動で調整し、またはコンピュータ入力装置（すなわちジョイスティック）を操作してレーザ軸を患者の第２の眼に合わせること、あるいは制御システムによってレーザ軸を第２の光軸に自動的に合わせることができる。
【００４８】
次に図９を参照する。コンピュータ２２はレーザ眼システム１００に結合され、レーザ眼処理を制御する。入力装置３３を使用してオペレータは、レーザ・パルス数、所望のレーザ・パターニングなどを手動で入力することができる。情報は一般に、オペレータ・インタフェース・ディスプレイ３０および／またはアシスタント・ディスプレイ３４に表示される。レーザ監視システム２１は一般に、処理の間、眼を監視し、オペレータ・ディスプレイおよび／またはアシスタント・ディスプレイに表示する情報をコンピュータに送る。レーザ監視システム２１はビデオ・カメラ、センサ、シート位置センサ、ビーム位置センサなどを含むことができる。コンピュータ制御システムは、屈折情報、残り時間、仮想レチクルなどを表示するようにプログラムされることが好ましい。
【００４９】
次に、一般的な手術法の処置を詳細に説明する。図９および１０に示すとおり、まず患者が患者シート２４に腰掛ける（段階１０１）。このチェアは、チェア・リリース・ペダルを使用してロックが外されていることが好ましく、外側、上方、またはレーザから離れて回転することができる。一般に、チェア・ヘッドレストにあるスイッチを押すことによってチェアを座位まで動かす。次いで、ヘッドレストにあるスイッチを押してチェアをリクライニング位置まで動かす。レーザの下に患者を移動させることができるように、ジョイスティックを使用してチェアをその最も低い位置まで下げる。患者の眼の位置をレーザに合わせる前に、先に説明したように、真空まくらを使用して患者の頭部を安定させることができる。
【００５０】
次に、オペレータはコンピュータ制御システムを作動させて、公称位置制御信号をレーザ・アラインメント・システム１７または患者アラインメント・システム１１、あるいはその両方に送り（段階１０２）、患者の位置を第１の公称位置に合わせる（段階１０４）。オペレータは、固定ボタン、タッチ・スクリーン、オペレータ・ディスプレイ上のメニュー選択などの入力装置を単純に作動させて、患者を第１の公称位置まで移動させ、レーザ軸を第１の光軸に合わせることが好ましい。患者の眼の位置がレーザ軸に合った場合、オペレータは上皮の処理に進む（段階１０８）。しかし状況によっては患者の位置がレーザ軸と完全には合わない場合もある。患者は微調整機構の可動範囲内にいるので、オペレータは制御システムを作動させて微調整機構に信号を送り、レーザを第１の光軸に完全に合わせる（段階１１４）。あるいは、ジョイスティックを作動させることによってオペレータはレーザ軸を眼に手動で合わせることもできる。適正な位置合せが得られたら、レーザ操作制御機構２３を介してレーザを活動化して上皮の処理を実行することができる（段階１１６）。
【００５１】
光学的角膜屈折矯正手術（ＰＲＫ）を実施する場合、オペレータは、支質層を成形する前にレーザ操作制御機構を使用してターゲット領域から上皮層を除去することができる。図１１および１１Ａに示すように、一般に均一なビームである予めプログラムされた第１の組織剥離ビーム７５を、上皮層７０のターゲット領域上に送ることができる（段階１１９）。上皮層が完全に除去された場合、オペレータは支質リスカルプティングに進むことができる（段階１３０）。しかし図１１Ｂに示すように、第１の剥離処理７５によって上皮層の一部分７３がターゲット領域７１に残ることがしばしばある。第１の剥離処理が不十分であると判定された場合（段階１２０）、オペレータはディーパ・ボタンを作動させることができる（段階１２２）。ディーパ・ボタンの作動によって予め定めた第２の剥離処理７７が行われ、残りの上皮層７３がターゲット領域７１から除去される（段階１２４）。それぞれの第２の剥離処理の適用量は一般に、第１の剥離処理量より多いか、またはそれよりも短い。一般に、１μｍから１５μｍまでの間、好ましくは５μｍから１０μｍまでの間の上皮層を除去するようにプログラムされる。オペレータは単にディーパ・ボタンを押して第２の剥離処理を行う。第２の剥離処理を行った後、オペレータは上皮層を監視して第２の処理が十分であったかどうかを判定することができる（段階１２６）。処理が十分であった場合、オペレータは支質のリスカルプティングに進み、視力異常を矯正することができる（段階１２８）。しかし第２の処理が不十分であった場合には、オペレータはディーパ・ボタンを作動させて予めプログラムされた第２の剥離エネルギーを送ることができる（段階１２２）。好ましい実施形態では、第２の剥離処理量を約２５μｍに制限するように制御システムがプログラムされる。このことが、ディーパ・ボタンを作動させることができる回数を制限することによって達成されることが好ましい。例えば、オペレータがディーパ・ボタンを３回まで押すことができるようにコンピュータをプログラムすることができ（段階１３２）、その後は、レーザを手動で再プログラムして残りの上皮組織を除去しなければならない（段階１３４）。この安全特徴は、不注意によるその下の支質層の剥離を回避するのに役立つ。
【００５２】
システムのいくつかの実施形態では、オペレータが、レーザのパワー、パターニング、剥離時間、上皮組織の剥離深度などをプログラムすることができる。例えば、第１の剥離処理で上皮層を３５μｍ除去し、オペレータがディーパ・ボタンを押し、上皮層をさらに１０μｍ除去する場合、オペレータは、組織を１〜５μｍ剥離するように次の剥離エネルギーをプログラムすることができる。あるいは、第２の剥離処理のたびに５μｍだけ送るようにディーパ・ボタンを事前にプログラムすることもできる。さらに、それぞれの次の第２の剥離処理量が低減するように制御システムをプログラムすることもできる。例えば、最初の第２の剥離処理を上皮層を１０μｍ剥離するようにプログラムし、次の処理を、上皮層を５μｍ剥離するようにプログラムする。制御システムが上皮層の剥離を監視し、オペレータ・ディスプレイに剥離の進行を表示することが好ましい。
【００５３】
上皮層が完全に除去されたら、オペレータは支質のリスカルプティングに進むことができる。制御システムは一般に、屈折情報、処理時間などを有する処理スクリーンを表示する。サンプル処理スクリーンを図１２に示す。
【００５４】
以上に、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明したが、さまざまな代替形態、修正および等価形態を使用することができる。したがって、以上の説明を本発明の範囲を制限するものと解釈してはならない。本発明の範囲は添付の請求項によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
人間の眼の簡略断面図である。
【図２】
角膜の５つの層を示す断面図である。
【図３】
本発明の原理に基づくレーザ眼手術システムの透視図である。
【図４】
アシスタント・ディスプレイとオペレータ・ディスプレイの相対的な方向を示す図１のシステムの平面図である。
【図４Ａ】
アシスタント・ディスプレイの一実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】
アシスタント・ディスプレイの他の実施形態を示す図である。
【図５Ａ】
近視屈折情報を表示するスクリーン用の第１の背景色を有するインタフェース・ディスプレイを示す図である。
【図５Ｂ】
遠視屈折情報を表示するスクリーン用の第２の背景色を有するインタフェース・ディスプレイを示す図である。
【図６】
物理ボタンおよびカーソルによって作動可能なボタンを有する制御ステーションを示す図である。
【図７】
リスカルプティング法に備えて上皮を完全に除去するために角膜組織をインクリメンタルに剥離する「ディーパ・ボタン」を備えたサンプル処理スクリーンを有するタッチ・スクリーンを示す図である。
【図７Ａ】
粗調整機構および／または微調整機構制御することができるジョイスティック設定を示す図である。
【図８Ａ】
Ｚ軸に沿って調整可能なコンタード患者シートの一実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】
コンタード・ヘッド・ピローの一実施形態を示す図である。
【図８Ｃ】
ヘッドレスト制御機構を示す図である。
【図８Ｄ】
ローディング位置にあるコンタード患者シートを示す図である。
【図８Ｅ】
患者の第１の眼がレーザの可動範囲内にあり、レーザ軸とほぼ整列した公称位置の患者シートを示す図である。
【図８Ｆ】
患者の第１の光軸と整列したレーザ軸を示す図である。
【図８Ｇ】
患者の第２の光軸と整列した第２の公称位置におけるレーザ軸を示す図である。
【図９】
本発明の一実施形態を概略的に示す図である。
【図１０】
患者の位置をレーザ軸に合わせるプロセスの流れ図である。
【図１１】
ディーパ・ボタンを使用して上皮層を剥離するプロセスの流れ図である。
【図１１Ａ】
ターゲット領域内の完全な上皮層を第１の剥離処理によって処理しているところを示す図である。
【図１１Ｂ】
第１の剥離処理によって完全には除去されなかった上皮層を第２の剥離処理によって処理しているところを示す図である。
【図１２】
ターゲット領域の上皮層を除去した後の第２のサンプル処理スクリーンが表示されたタッチ・スクリーンを示す図である。
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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