利用激光縮瞳術(shù)改善視力的裝置和方法
【專利說明】利用激光縮瞳術(shù)改善視力的裝置和方法
[0001]相關(guān)專利申請
[0002]本專利申請要求2012年2月25日提交的美國臨時專利申請N0.61/603281的優(yōu)先權(quán)，該臨時專利申請以引用的方式全文并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明所公開的實施例整體涉及用于治療人眼疾病的系統(tǒng)和方法，并且具體地講，涉及利用激光縮瞳術(shù)(photom1sis)改善視力的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在出現(xiàn)老花眼之前，人眼中的自然光學晶狀體能夠改變其聚焦長度(例如，改變視野深度和焦平面)以便將距觀察者不同距離處的物體聚焦在觀察者的視網(wǎng)膜上，由此通過觀察者的大腦來進行目視判讀。隨著年齡的增加以及導(dǎo)致的老花眼的出現(xiàn)，眼晶狀體逐漸失去其改變焦點并且清晰地觀察超出限定的聚焦距離范圍之外的物體的能力。眼晶狀體隨著年齡增加不能改變其焦距長度的特性導(dǎo)致固定聚焦距離之外的不良視覺質(zhì)量。另外，眼中的低階和高階像差(各種類型的屈光手術(shù)的常見副作用)可導(dǎo)致降低的視覺質(zhì)量(尤其是在低照明下)，所述降低的視覺質(zhì)量可表現(xiàn)為眩光、光暈或?qū)Ρ让舾卸冉档偷陌Y狀。
[0005]目前用于改善這些視覺質(zhì)量損失的不良效果的治療方法包括因高階像差導(dǎo)致的低光視力損失的短期藥物治療(例如，使用縮瞳劑)、以及試圖改變?nèi)搜劬铙w的聚焦距離以便提高清晰視力范圍的視力矯正手術(shù)。醫(yī)用縮瞳劑的使用通常因降低的功效和不良副作用的可能性而僅用作短期解決方案。通常已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，視力矯正手術(shù)不足以逆轉(zhuǎn)隨年齡發(fā)生的老花眼效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明公開了用于通過降低遠視患者的離焦模糊來改善近距視敏度、以及用于另外改善具有由像差(包括高階像差)引起的視力癥狀的個體(尤其是由屈光手術(shù)導(dǎo)致的那些)的視覺性能的方法和系統(tǒng)。所述的方法和系統(tǒng)實現(xiàn)了這些改善，且無需通過外科干預(yù)(例如，通過晶狀體或睫狀肌的治療)來改變?nèi)搜鄣淖匀痪劢鼓芰σ约伴L期的醫(yī)學治療。由此，本發(fā)明所公開的實施例通過如下方式解決了用于改善遠視患者的視敏度的需求，所述方式為通過以特定的預(yù)設(shè)圖案燒灼(例如，利用激光束加熱和/或治療)具體的虹膜組織來永久地減小患者瞳孔的直徑以便降低虹膜用以擴張瞳孔的能力。本發(fā)明所公開的減小瞳孔直徑的方法導(dǎo)致離焦模糊和視覺像差的降低且不存在常規(guī)方法的局限性。
[0007]根據(jù)一些實施例，通過眼科激光系統(tǒng)來執(zhí)行改善視力的方法。所述方法包括獲得由沿著患者眼睛的多個空間分布的虹膜組織的多個位置來表征的預(yù)設(shè)圖案。所述方法還包括根據(jù)沿著多個空間分布的虹膜組織的多個位置中的一個或多個來對準激光照射光束。所述方法還包括按照預(yù)設(shè)圖案來將激光照射光束遞送到患者眼睛中的所需位置。所述方法還包括通過以預(yù)設(shè)圖案遞送的激光照射光束來燒灼(例如，加熱和/或治療)空間分布的虹膜組織的至少子部分，從而導(dǎo)致眼睛瞳孔直徑的永久性減小。
【附圖說明】
[0008]圖1包括根據(jù)本公開的一些實施例的眼科激光系統(tǒng)的框圖。
[0009]圖2A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的人眼的橫截面解剖視圖。
[0010]圖2B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有各種長度(例如，虹膜肌肉收縮程度)從而導(dǎo)致各種瞳孔擴張程度的人虹膜的橫截面視圖。
[0011]圖2C示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有各種虹膜肌肉收縮程度從而導(dǎo)致各種瞳孔擴張程度(例如，響應(yīng)于環(huán)境光的強度)的人虹膜的前視圖。
[0012]圖3為示出了根據(jù)本公開的一些實施例的眼科激光系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖4A至圖4B示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于將激光光束遞送到患者眼睛的虹膜組織中的一個或多個上的基本上徑向的預(yù)設(shè)位置圖案。
[0014]圖5A至圖5B示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于將激光光束遞送到患者眼睛的虹膜組織中的一個或多個上的基本上周向的預(yù)設(shè)位置圖案。
[0015]圖6A至圖6B示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于將激光光束遞送到患者眼睛的虹膜組織中的一個或多個上的基本上周向的預(yù)設(shè)位置圖案(例如，呈雙同心圓排列)。
[0016]圖7示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于將激光光束遞送到患者眼睛的虹膜組織中的一個或多個上的基本上徑向的和基本上周向的位置圖案。
[0017]圖8示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于將激光光束遞送到患者眼睛的虹膜組織中的一個或多個上的基本上圓形的預(yù)設(shè)斑點位置圖案。
[0018]圖9示出了根據(jù)本公開的一些實施例的用于將激光光束遞送到患者眼睛的虹膜組織中的一個或多個上的基本上徑向的、基本上周向的、和基本上圓形斑點的位置圖案。
[0019]圖10為示出根據(jù)本公開的一些實施例在眼科激光系統(tǒng)上執(zhí)行的用于改善視力的方法的流程圖。
[0020]類似的附圖標記在整個附圖中是指對應(yīng)的部分。
【具體實施方式】
[0021]圖1是還應(yīng)當理解，盡管術(shù)語“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各種元件，但這些元件不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分各個元件。例如，第一位置可稱為第二位置，并且相似地，第二位置可稱為第一位置，且不會改變描述的含義，前提條件是將所有出現(xiàn)的“第一位置”統(tǒng)一再命名并且將所有出現(xiàn)的第二位置統(tǒng)一再命名。第一位置和第二位置為兩個位置，而且它們是不同的位置。
[0022]本文所用的術(shù)語僅出于描述具體實施例的目的，而并非旨在限制權(quán)利要求。如實施例和附加權(quán)利要求的描述中所用，單數(shù)形式“一”、“一個”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外明確指明。還應(yīng)當理解，本文所用的術(shù)語“和/或”是指并且涵蓋相關(guān)列出項中的任何一個以及一個或多個的所有可能的組合。還應(yīng)當理解，當用于本說明書中時，術(shù)語“包括”和/或“包含”指定所提及結(jié)構(gòu)、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他結(jié)構(gòu)、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或加入。
[0023]如本文所用，術(shù)語“如果”可被理解為“當”或“在”提及的先決條件為真時，或者“響應(yīng)于確定”或者“根據(jù)決策”或者“響應(yīng)于檢測到”提及的先決條件為真，這取決于上下文。相似地，短語“如果確定[提及的先決條件為真]”或者“如果[提及的先決條件為真]”或者“當[提及的先決條件為真]時”可被理解為指“在確定”或者“響應(yīng)于確定”或者“根據(jù)決策”或者“在檢測到”或者“響應(yīng)于檢測到”提及的先決條件為真，這取決于上下文。
[0024]現(xiàn)在將詳細地參見各種實施例，這些實施例的例子在附圖中示出。在下文的【具體實施方式】中，示出了許多具體細節(jié)，以便全面地理解本發(fā)明和所述的實施例。然而，本發(fā)明可在不存在這些具體細節(jié)的前提下進行實施。在其他情況下，未詳細地描述熟知的方法、程序、部件、和電路，以便避免模糊本實施例的一些方面。
[0025]圖1包括根據(jù)本公開的一些實施例的眼科激光系統(tǒng)100的框圖。
[0026]如圖1所示，眼科激光系統(tǒng)100包括激光光源102、激光對準和控制模塊104、以及任選的光感測和調(diào)節(jié)模塊106。激光光源102的輻射可聚焦為激光照射光束108。
[0027]眼科激光系統(tǒng)100包括至少一個處理器(例如，在激光對準和控制模塊104中、在光感測和調(diào)節(jié)模塊106中、或者獨立于這兩者或在這兩者內(nèi))；存儲器(例如，在激光對準和控制模塊104中、在光感測和調(diào)節(jié)模塊106中、或者獨立于這兩者或在這兩者內(nèi));和存儲在存儲器中并且可由至少一個處理器執(zhí)行的至少一個程序，所述至少一個程序包括指令以在眼科激光系統(tǒng)100執(zhí)行用于改善視力的一個或多個操作。
[0028]所述一個或多個操作包括獲得由沿著患者眼睛的多個空間分布的虹膜組織的多個位置表征的預(yù)設(shè)圖案。因此，在一些實施例中，眼科激光系統(tǒng)100 (例如，激光對準和控制模塊104)取出(例如，存儲在存儲器中)或生成包括多個位置的預(yù)設(shè)圖案，來自激光光源102的激光光束沿著所述多個位置定向到患者的虹膜上(例如，如下文參照圖4A至圖4B、圖5A至圖5B、圖6A至圖6B、圖7、圖8和圖9所述)。所述多個位置沿著患者眼睛的空間分布的虹膜組織(例如，多個位置和預(yù)設(shè)圖案)而存在。
[0029]所述一個或多個操作包括根據(jù)沿著多個空間分布的虹膜組織的多個位置中的一個或多個來對準激光照射光束。在一些實施例中，任選的光感測和調(diào)節(jié)模塊106測定患者的特異性參數(shù)，由此來確定或引導(dǎo)激光光束對準到患者的虹膜組織上。在此類實施例中，光感測和調(diào)節(jié)模塊106測定(例如，測量和/或估計)個體患者的眼睛尺寸、虹膜直徑、組織透明度、瞳孔擴張程度、眼睛和/或虹膜組織距激光光源的距離等等。光感測和調(diào)節(jié)模塊106任選地向激光對準和控制模塊104提供反饋信號，以便基于由光感測和調(diào)節(jié)模塊106測定的患者特異性參數(shù)并且根據(jù)沿著患者虹膜上多個空間分布的虹膜組織的多個位置中的一個或多個來引導(dǎo)激光照射光束的對準。光感測和調(diào)節(jié)模塊106任選地將激光光束108的光學路徑聚焦和引導(dǎo)到沿著多個空間分布的虹膜組織的多個位置中的一個或多個上。
[0030]所述一個或多個操作還包括將激光照射光束108按照預(yù)設(shè)圖案遞送到患者眼睛的表面上；以及通過按照預(yù)設(shè)圖案遞送的激光照射光束108來燒灼(例如，治療和/或加熱到預(yù)設(shè)溫度)空間分布的虹膜組織的至少子部分，由此使得虹膜組織的子部分被刺破從而導(dǎo)致眼睛瞳孔直徑的永久性減小。在一些實施例中，通過弱化或者刺破患者虹膜中的特定肌肉(例如，擴張肌)，可降低相應(yīng)肌肉收縮的能力或功能，由此導(dǎo)致所述肌肉在其縮短長度(或收縮)的能力方面為受限的。
[0031]在一些實施例中，激光光源102為脈沖激光器，并且激光照射光束108包括平均持續(xù)時間在100飛秒至100毫秒之間的一系列光脈沖。
[0032]在一些實施例中，激光光源102為脈沖激光器，并且激光照射光束108包括一系列多個光脈沖，所述多個光脈沖中的連續(xù)光脈沖之間具有介于2Hz和10KHz之間的平均重復(fù)率。在一些實施例中，較慢的激光(例如，具有較低脈沖重復(fù)率的激光)用于定向到內(nèi)部虹膜或者間質(zhì)組織，并且加熱組織以導(dǎo)致間質(zhì)中的膠原的收縮；當定向到擴張肌時，較慢的激光導(dǎo)致擴張肌的弱化。在一些實施例中，較快的激光(例如，結(jié)合圖4A至圖4B中所示的預(yù)設(shè)圖案所使用的具有較高脈沖重復(fù)率的激光)用于定向到虹膜長度的大部分以切割(例如，刺破)間質(zhì)組織中的膠原。
[0033]在一些實施例中，激光照射光束108包括波長在530納米到1700納米之間的激光。
[0034]在一些實施例中，根據(jù)獲得的預(yù)設(shè)圖案來獲得一個或多個激光參數(shù)。在一些實施例中，就激光光束的波長、激光光束的脈沖的脈動重復(fù)率、激光光束的脈沖的脈沖持續(xù)時間、空間分布的虹膜組織的治療持續(xù)時間中的一者或多者而言，基本上徑向的預(yù)設(shè)圖案(例如，如此外參照圖4A至圖4B所述)不同于基本上周向的預(yù)設(shè)圖案(例如，如此外參照圖5A至圖5B所述)，并且不同于基本上圓形的預(yù)設(shè)斑點治療圖案(例如，如此外參照圖8所述)。在