ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКОГО ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛАЗЕРА

1. Система доставки лазерного луча для офтальмологического хирургического вмешательства, включающая:
лазерное устройство, сконфигурированное для генерирования лазерного луча;
оптический блок для приема лазерного луча, генерируемого лазерным устройством, и для предварительной компенсации аберрации лазерного луча; и
XY-сканер для приема, непосредственно или опосредованно, предварительно компенсированного лазерного луча, испускаемого оптическим блоком, и для сканирования лазерного луча в направлении, по существу поперечном оптической оси системы доставки лазерного луча.
2. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
предварительно компенсированная аберрация представляет собой одну из сферической аберрации, хроматической аберрации и внеосевой аберрации.
3. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
предварительно компенсированная аберрация представляет собой аберрацию, соответствующую, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой.
4. Система доставки лазерного луча по п.3, где:
пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута, где
z обозначает расстояние по оптической оси, и r обозначает соответствующую цилиндрическую координату, и
(0,0) системы цилиндрических координат обозначает переднюю и центральную точку целевой области.
5. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
оптический блок предварительно компенсирует аберрацию введением предварительно компенсирующей аберрации, которая противоположна по знаку и сравнима по величине с предварительно компенсированной аберрацией.
6. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
оптический блок предварительно компенсирует аберрацию, созданную лазерным лучом вдоль части оптического канала системы доставки лазерного луча.
7. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
оптический блок предварительно компенсирует аберрацию, созданную лазерным лучом в целевой ткани хирургического вмешательства.
8. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет число Штреля S выше, чем величина S(precomp), а
соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет число Штреля S ниже, чем величина S(precomp), где
S(precomp) представляет собой одну из величин 0,6; 0,7; 0,8 и 0,9.
9. Система доставки лазерного луча по п.8, где:
число Штреля S соответствует лазерному лучу с длиной волн в диапазоне от 0,4 мкм до 1,1 мкм.
10. Система доставки лазерного луча по п.8, где:
число Штреля S соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
,
указанные пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(00), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
11. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет числовую апертуру NA, меньшую, чем величина NA(precomp), а
соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет числовую апертуру NA, более высокую, чем величина NA(precomp), где
NA(precomp) составляет одну из 0,2; 0,25; 0,3; 0,35.
12. Система доставки лазерного луча по п.11, где:
числовая апертура NA соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
13. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
f
f
система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет радиус r фокального пятна, меньший, чем величина r(precomp), а
f
f
соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет радиус r фокального пятна, больший, чем величина r(precomp), где
f
r(precomp) составляет одну из величин 2, 3 и 4 микрометра.
14. Система доставки лазерного луча по п. 13, где:
f
радиусr фокального пятна соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
15. Система доставки лазерного луча по п.1, где:
система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет величину ω RMS волнового фронта меньше, чем величина ω(precomp), а
ω
соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет величину  RMS волнового фронта, большую, чем величина ω(precomp), где
ω(precomp) составляет одну из величин 0,06; 0,07; 0,08 или 0,09 в единицах длины волн лазерного луча.
16. Система доставки лазерного луча по п. 15, где:
величина ошибки ω RMS волнового фронта соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым углом ϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
17. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
40
40
система доставки лазерного луча, включающая оптический блок, имеет коэффициент αсферической аберрации, меньший, чем величина α(precomp); а
40
40
соответствующая система доставки лазерного луча, не имеющая оптический блок, имеет коэффициент α сферической аберрации, больший, чем величина α(precomp), где
40
α(precomp) составляет одну из величин 2, 3 и 4 микрометра.
18. Система доставки лазерного луча по п. 17, где:
40
коэффициент α сферической аберрации соответствует, по меньшей мере, одной из пяти контрольных точек в целевой области, где
пять контрольных точек определяются их цилиндрическими координатами (z, r) в целевой области, как P1=(0,0), P2=(2,6), P3=(5,0), P4=(8,0), P5=(8,3), все в миллиметрах, под любым угломϕ азимута относительно передней и центральной части целевой области, находящейся в точке (0,0).
19. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
первая величина аберрации системы доставки лазерного луча, включающей оптический блок, увеличивается, по меньшей мере, на процентную долю предварительной компенсации P(precomp), по сравнению с соответствующей системой доставки лазерного луча, не включающей оптический блок, где
процентная доля предварительной компенсации P(precomp) составляет одну из величин 10%, 20% и 30%, и
40
f
первая величина аберрации представляет собой одну из величин коэффициента αсферической аберрации, ошибки ω RMS волнового фронта и радиуса r фокального пятна.
20. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
вторая величина аберрации системы доставки лазерного луча, включающей оптический блок, уменьшается, по меньшей мере, на процентную долю предварительной компенсации P(precomp), по сравнению с соответствующей системой доставки лазерного луча, не включающей оптический блок, где
процентная доля предварительной компенсации P(precomp) составляет одну из величин 10%, 20%, 30% и 40%, и
вторая величина аберрации представляет собой число Штреля S.
21. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
радиус лазерного луча, выходящего из системы доставки лазерного луча, больше, чем предварительно компенсированный радиус r(precomp), а
радиус соответствующего лазерного луча, выходящего из системы доставки лазерного луча, не имеющей оптического блока, меньше, чем предварительно компенсированный радиус r(precomp), где
предварительно компенсированный радиус r(precomp) составляет одну из величин 5 мм и 8 мм.
22. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
аберрация, предварительно компенсированная оптическим блоком, представляет собой сферическую аберрацию; и
оптический блок не увеличивает ошибку ω RMS волнового фронта, соответствующую другим аберрациям более чем на 0,075, или не уменьшает число Штреля S, соответствующее другим аберрациям, ниже 0,8.
23. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
лазерное устройство сконфигурировано для генерации лазерных импульсов, по меньшей мере, с одним из следующих лазерных параметров:
длительностью импульса в диапазоне от 1 фемтосекунды до 1000 фемтосекунд,
энергией на импульс в диапазоне от 0,1 микроджоуля до 1000 микроджоулей; и
частотой повторений в диапазоне от 10 кГц до 100 МГц.
24. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок сконфигурирован для предварительной компенсации величины аберрации до числа Штреля S выше 0,8 или ошибки ω RMS волнового фронта ниже 0,075 для импульсов, имеющих ассоциированную полосу пропускания, по меньшей мере, на порядок величины больше, чем полоса пропускания лазерных импульсов с длительностью одной пикосекунды.
25. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок предварительно компенсирует внеосевую аберрацию, генерируемую в сегменте оптического канала.
26. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок выполняет функцию приведение в соответствие луча до требуемых параметров.
27. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок выполняет функцию расширения луча.
28. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок включает от одной до пяти линз.
29. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок включает три линзы с силами рефракции в диапазоне D1·α·t1, D2·α·t2 и D3·α·t3, разнесенные на расстояния d1/α и d2/α, где
D1 находится в диапазоне от -3 мм до -5 мм, D2 находится в диапазоне от 3 мм до 5 мм и D3 находится в диапазоне от -3,5 мм дл -6 мм;
d1 находится в диапазоне от 60 мм до 100 мм и d2 находится в диапазоне от 3 мм до 9 мм;
α находится в диапазоне от 0,3 до 3; и
t1, t2 и t3 находятся в диапазоне от 0,8 до 1,2.
30. Система доставки лазерного луча по п. 1, где:
оптический блок включает четыре линзы с силами рефракции в диапазоне D1·α·t1, D2·α·t2, D3·α·t3, D4·α·t4, разнесенные на расстояния d1/α, d2/α и d3/α, где
D1 находится в диапазоне от -15 мм до -20 мм, D2 находится в диапазоне от -5 мм до -8 мм, D3 находится в диапазоне от -25 мм до -35 мм и D4 находится в диапазоне от 7 мм до 10 мм;
d1 находится в диапазоне от 100 мм до 130 мм, d2 находится в диапазоне от 32 мм до 41 мм и d3 находится в диапазоне от 33 мм до 45 мм;
α находится в диапазоне от 0,2 до 5; и
t1, t2, t3 и t4 находятся в диапазоне от 0,7 до 1,3.
31. Хирургическая лазерная система, включающая:
лазерное устройство для генерирования лазерного луча;
расширитель луча для непосредственного или опосредованного приема лазерного луча, генерируемого лазерным устройством, и для расширения диаметра лазерного луча; и
XY-сканер для непосредственного или опосредованного приема расширенного лазерного луча, испускаемого расширителем луча, и для сканирования лазерного луча в направлении, по существу поперечном оптической оси системы доставки лазерного луча, где:
расширитель луча сконфигурирован для предварительной компенсации аберрации лазерного луча, связанной с последующим сегментом оптического канала хирургической лазерной системы и целевой областью.
32. Хирургическая лазерная система по п. 31, где:
число Штреля S лазерного луча, возбуждающего хирургическую лазерную систему с расширителем луча, выше, чем S(precomp), а
число Штреля S лазерного луча, возбуждающего систему доставки лазерного луча, не имеющую расширителя луча, ниже, чем S(precomp), где
S(precomp) составляет одну из величин 0,7 и 0,8.
33. Способ предварительной компенсации хирургического лазерного луча, причем способ включает этапы:
генерирования лазерного луча;
предварительной компенсации аберрации лазерного луча перед передачей лазерного луча в XY-сканер; и
передачу предварительно компенсированного лазерного луча в XY-сканер.
34. Способ по п. 33, где этап предварительной компенсации включает:
введение компенсирующей аберрации, которая имеет противоположный знак и сравнима по величине с предварительно компенсированной аберрацией.
35. Способ по п. 33, где:
этап предварительной компенсации включает увеличение числа Штреля S лазерного луча до величины, большей, чем S(precomp), где лазерный луч без этапа предварительной компенсации имеет число Штреля S меньше, чем S(precomp), где
S(precomp) составляет одну из величин 0,6, 0,7, 0,8 и 0,9.