用于眼科诊断和介入操作的患者接口的制作方法
【专利说明】用于眼科诊断和介入操作的患者接口
[0001]本申请是眼科医疗公司于2013年3月I日提交的申请号为201180042329.9、发明名称为“用于眼科诊断和介入操作的患者接口”的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及眼科手术操作和系统。
【背景技术】
[0003]白内障摘除是世界上最常进行的手术操作之一，在美国每年约进行400万的案例，以及在全球每年约进行1500万的案例。这一市场由各种部分组成，包括用于植入的人工晶状体，有助于手术操作的粘弹性聚合物，包括晶状体超声乳化探头、管以及各种刀和钳子的一次性器械。通常使用术语称为“晶状体乳化法”的技术执行现代的白内障手术，其中使用具有用于冷却目的的相关水流的超声探头，以在晶状体前囊中进行开口(术语称为“前囊切开术”或者更新近的“撕囊术”)之后，对晶状体的相对硬核进行雕刻。在这些步骤以及通过抽吸方法来移除其余晶状体较软皮质而不断裂之后，可以将合成可折叠人工晶状体或“ 1L”通过小切口插入眼睛。
[0004]该操作中最早和最关键的步骤之一是产生或执行撕囊术。该步骤从称为“开罐式囊切开术”的较早技术发展而来，其中使用锋利的针以环形方式在晶状体前囊上穿孔，其后移除通常直径在5-8_范围内的晶状体囊的环形碎片。这有助于由超声乳化术而进行下一步骤的核雕刻。由于与开罐式技术变化相关的各种并发症，尝试通过引导本领域专家开发更好的技术，用于在乳化步骤之前移除晶状体前囊。撕囊术的概念是提供光滑而连续的圆形开口，通过其不仅可以安全和容易地执行核的超声乳化术，还用于容易地插入人工晶状体。其提供了用于插入的畅通的中心通路，用于由患者将图像传输至视网膜的永久孔，以及1L在剩余囊内部的支撑，其将限制错位的可能性。
[0005]更多的现代技术，诸如那些利用激光来辅助产生精确的撕囊术几何尺寸以及其他期望切口，诸如各种类型的组织结构松弛切口的技术，在例如美国公开第2006-0195076、2010-0191226、2008-0281413、2009-0012507、2010-0137850、2008-028303 号以及序列号为61/289，837,61/293, 357,61/297, 624和61/302，437的美国专利申请中被公开。这些技术中的每一种通常需要患者接口一一一种用来连结患者眼睛和激光及相关成像系统的结构，以及用于优化诊断和成像技术与相关患者组织结构之间的交互。有进一步优化患者接口选项的需求来推进白内障患者的护理标准。
【发明内容】
[0006]一个实施例涉及一种用于将眼科介入系统与患者眼睛相互耦合的系统，其包括:a、中空容器外壳，其限定内部容积并具有近端和远端，其中所述远端包括眼睛接口面，所述眼睛接口面配置以可拆卸且可密封地耦合至患者眼睛，以及其中所述近端配置以如下方式与介入系统机械地接口，即允许开放式通向内部容积以输送液体或气体进入内部容积或将液体或气体从内部容积输送出；b、光学元件，其固定地耦合至中空容器外壳并占据内部容积的一部分；以及C、液体层，其形成在容器外壳的内部容积内，并且通过包括重力负荷的一个或多个负荷定位在光学元件和眼睛之间。中空容积外壳可以包括两个部分，它们可拆卸地彼此耦合。这两个部分可利用选自如下群组的配置可拆卸地彼此耦合，所述群组由以下组成:真空耦合接口、干涉配合接口、电磁耦合接口、手动致动式机械接口、以及电机械致动式机械接口。所述光学元件可以包括透镜，所述透镜具有近侧面和远侧面。所述透镜的远侧面可以是凸面。眼睛接口面可以包括顺应性圆周密封件。该密封件可以包括两个圆周层，在这两层之间插入有真空空间。所述系统还可以包括真空加载装置，所述真空加载装置配置以将真空负荷施加至真空空间中。圆周层中的至少一个可以具有锥形截面。圆周层中的至少一个可以具有至少部分球形的形状。液体层可以具有约2立方厘米容积。
[0007]液体层可以包括选自如下的材料:水、盐水、油、粘弹性凝胶、以及全氟化碳液体。真空加载装置可以配置以施加在约200_汞柱和约600_汞柱之间的真空负荷。中空容器外壳可以包括近侧部和远侧部，其中所述光学元件固定地耦合至所述远侧部。中空容器外壳可以包括近侧部和远侧部，以及所述光学元件可以固定地耦合至所述近侧部。液体层可以直接接触光学元件。
【附图说明】
[0008]图1示意了眼科诊断/介入系统的一个实施例。
[0009]图2A-2C示意了患者接口配置的各个方面，其特征在于聚焦透镜靠近患者角膜啮入口 ο
[0010]图3A-3C示意了一件式患者接口实施例的各个方面。
[0011]图4A-4E示意了两件式患者接口实施例的各个方面。
[0012]图5A-5C示意了液体界面两件式患者接口实施例的各个方面。
[0013]图6A-6D示意了用于利用诸如参考图1-5C所描述的那些配置的技术的各个方面。
【具体实施方式】
[0014]如前面所简要描述的，白内障诊断和介入系统的一个实施例可以通过将光束投射或扫描进入患者眼睛68的系统来实施，诸如图1中所示的系统2，其包括超快(UF)光源4(例如，飞秒激光器)。使用该系统，可以在患者的眼睛中以如下三个维度扫描光束:X，Y，Z。在该实施例中，UF波长可以在1lOnm至IlOOnm之间变化，并且脉冲宽度可以在10fs至1000fs之间变化。脉冲重复频率也可以在1kHZ至250kHz之间变化。关于对非靶组织的无意损伤的安全限度受关于重复率和脉冲能量的上限限制；同时，阈值能量、完成操作的时间、和稳定性受脉冲能量和重复率下限的限制。在眼睛68中并且尤其在眼睛的晶状体69和前囊内的聚焦光斑的峰值功率足够产生光学击穿，并且开始等离子体介导消融处理。优选采用近红外波长，因为在该光谱范围中减小了生物组织中的线性光吸收和散射。作为一个实例，激光器4可以是重复脉冲的1035nm的装置，其以10kHz的重复率产生500fs脉冲，并且产生在10微焦范围内的独立脉冲能量。
[0015]激光器4由控制用电子装置300、经由输入和输出装置302控制以产生光束6。控制用电子装置300可以是计算机、微控制器等。在该实例中，整个系统由控制器300控制，并且数据通过输入/输出装置1 302移动。图形用户界面⑶I 304可以用于设置系统运行参数、处理⑶I 304上的用户输入(UI)306并且显示收集到的信息，例如眼结构的图像。
[0016]生成的UF光束6通过半波片8和线性偏振器10，朝着患者眼睛68前进。可以调节光束的偏振状态使得期望的光量通过一起用作UF光束6的可变衰减器的半波片8和线性偏振器10。另外，线性偏振器10的取向确定入射在光束组合器34上的入射偏振状态，由此优化光束组合器透光率。
[0017]UF光束前进通过遮光器12、孔14和敏感(pickoff)装置16。系统控制遮光器12出于操作和安全原因确保激光的开/关控制。孔设置激光束的有效外径并且敏感装置监视有效光束的输出。敏感装置16包括部分反射镜20和检测器18。可以使用检测器18测量脉冲能量、平均功率或组合。信息可以用于反馈到用于衰减的半波片8以及用于检验遮光器12是打开还是关闭。另外，遮光器12可以具有位置传感器以提供冗余状态检测。
[0018]光束通过光束调整级22，其中可以修改诸如光束直径、发散度、圆形度和散光的光束参数。在该所示意的实例中，光束调整级22包括2元件光束扩展望远镜，该望远镜包括球面光学器件24和26，以便于实现所需的光束尺寸和准直。虽然本文中未示出，但是可以使用变形光学系统或其它光学系统以实现所期望的光束参数。用于确定这些光束参数的因素包括激光的输出光束参数、系统的整体放大倍率、以及在治疗位置处的所期望的数值孔径(NA)。此外，可以使用光学系统22以使孔14成像至所期望的位置(例如，下文所述的2轴的扫描装置50之间的中心位置)。这样，确保通过孔14的光量能够通过扫描系统。随后，敏感装置16进行对有效光的可靠测量。
[0019]从调整级22出射