10被配置成创建基质内角膜切口，其可以例如用来修 正折射误差。例如，图50是图示了切割体积670的角膜的截面图，该切割体积670通过包 围由激光手术系统10创建的切口表面来与角膜的周围基质内组织相分离。所图示的切割 体积670是围绕眼睛的光轴而轴对称的。激光手术系统10可以用来形成合适配置的通路 切口 672以允许去除切割体积670。去除切割体积670导致角膜的重新成形以便修改角膜 的折射属性。任意合适配置的一个或多个切割体积可以被切割和去除以对角膜重新成形， 以便修改角膜的折射属性。例如，图50中图示的切割体积670被配置成修改角膜的折射属 性来修正近视。作为另一个示例，图51图示了环形的切割体积674,其可以是由激光手术 系统10所激光切割的以及然后被去除以对角膜重新成形来修正远视。所图示的切割体积 674是围绕眼睛的光轴而轴对称的。一个或多个附加的切口可以是由激光手术系统激光所 形成的以将切割体积670、674划分成合适尺寸的部分，从而促进它们的去除。尽管图示的 切割体积670、674两者都是轴对称的并且分别被配置成修正近视和远视，但可以切割任意 其他合适配置的（多个）切割体积以便实现与期望的角膜折射修改相对应的期望的角膜重 新成形。
[0152] 角腊嵌体囊袋 现在参考图52至图53,其分别示出了角膜的截面图和平面图，激光手术系统10可以 被配置成在角膜中创建基质内囊袋680。基质内囊袋680被配置成适应插入的基质内嵌体。 基质内囊袋680由通过激光手术系统10所激光切割的一个或多个基质内切口表面682、684 来限定。例如，基质内囊袋680可以由配置成适应和定位所插入的基质内嵌体的单个切口 表面682 (例如圆形平面二维基质内切口）来限定。基质内囊袋680也可以通过切割体积并 且去除切割的体积以留下配置成适应和定位所插入的基质内嵌体的三维基质内囊袋来限 定。例如，基质内囊袋680可以通过切割由图示的切口表面682、684所界定的体积来限定， 所述切口表面682、684两者都相对于眼睛的视轴是轴对称形状的。激光手术系统10可以用 来创建通路切口 686,其从基质内囊袋680插入物延伸到角膜的前表面。基质内囊袋680和 通路切口 686的组合具有置于角膜前表面上的暴露的周界690和基质内周界688。基质内 嵌体可以然后在没有创建完整角膜瓣的情况下通过通路切口 686被插入到基质内囊袋680 中。
[0153] 基质内囊袋680可以被如此形成以便对任意合适的基质内嵌体进行适应以及定 位和/或取向。例如，基质内囊袋680可以具有圆形周界以及被配置成适应和定位相应尺 寸的圆盘形基质内嵌体。作为另一个示例，基质内囊袋680可以具有非圆形周界的任意合 适形状(例如椭圆形、矩形、多边形）以及被配置成对相应尺寸和形状的基质内嵌体进行适 应、定位和取向，由此控制所插入的基质内嵌体相对于眼睛的光轴的角度取向。对所插入的 基质内嵌体的角度取向的这种控制可以用来例如治疗散光。激光手术系统10可以为其创 建对应的基质内囊袋680的基质内嵌体的示例包括在中心有小开口的不透明的圆形微盘， 例如KAMRA ?嵌体。
[0154] DSEK/DMEK/DAL和 PK切口 激光手术系统10可以被配置成创建角膜手术切口，诸如德斯密的剥离内皮角膜移植 术（DSEK)、德斯密的膜内皮角膜移植术（DMEK)、深前部薄片状角膜移植术（DALK)和/或渗 透角膜移植术（PK)。DSEK、DMEK、DALK和PK角膜切口被用来治疗角膜疾病，其中角膜的一 个或多个部分是功能障碍的并且被手术去除和调换。因为激光手术系统10可操作为形成 精确的角膜切口，与较低精度的方法相比，可以导致关于DSEK、DMEK、DALK和/或PK角膜切 口的更好的临床结果和更好的患者满意度。
[0155] 提高的患者间隙 现在参考图54,在激光手术系统10的许多实施例中，扫描组件18和物镜组件20被配 置成在不使用透镜中继的情况下提供扫描组件18和患者24之间(例如在许多实施例中在 100和250毫米之间，其中所图示的间隙为近似175毫米）的间隙700。通过利用由目标物 理尺寸参数所约束的光学设计，同时被配置成在期望的扫描体积内在没有透镜中继的情况 下创建精确切口，来实现间隙700。间隙700对于医生和患者两者都是期望的。对于医生， 在患者的入位（docking)过程期间足够的间隙提高了患者的可见度，以及为医生提供空间 来直接抓取物镜组件20,以用于容易地操纵物镜组件20相对于患者的位置。对于患者，间 隙700可以帮助降低过度患者移动的可能性，该过度患者移动可能由于起源于对扫描组件 18的接近的幽闭恐惧症反应的患者焦虑而引起。
[0156] 相对于扫描组件18和物镜组件20的配置的重要设计参数包括所期望的扫描体 积(例如在患者眼睛内的各种深度中的每个处所期望的切割半径)、斯太尔率(激光聚焦点 质量)、远心度、所期望的患者间隙、光学元件(透镜）的数量、以及不利用透镜中继。通过平 衡这些参数，实现近似175毫米的患者间隔和直径近似60毫米的物镜外壳。对于物镜组 件20来说在不使用透镜中继的情况下实现有效配置的重要方面是使用小数目的高光功率 负透镜和正透镜。在图示的实施例中，物镜组件20并未利用透镜中继，这将需要更大数量 的透镜以及创建下述的患者间隙，该患者间隙远远超过提供对于医生而言足够的通路所需 间隙以及远远超过足够减少由于对仪器的接近的幽闭恐惧症反应而引起的患者不适所需 的间隙。相比之下，图55图示了物镜组件704,其利用了透镜中继（由射束交叉位置706和 708所证明），以及近似340mm的间隙710,其超出了 IOOmm和250mm之间的间隙700并且因 此显著地超过对于这个应用而言目前优选的间隙范围。
[0157] 在许多实施例中，扫描组件18也被配置成最小化物镜外壳的直径。例如，在许多 实施例中，扫描组件18包括xy扫描设备60,其可操作为在与射束28传播方向横切的两个 维度上偏转射束28。在许多实施例中，xy扫描设备60包括单个可偏转反射镜，其是可控 偏转的以在与射束28的传播方向横切的两个维度上扫描射束28。通过使用与两个或更多 个反射镜相对的单个反射镜，由于避免与两个或更多个扫描反射镜的使用相关联的射束28 的附加横向位移的能力，物镜外壳的直径可以被减小。
[0158] 其他变型在本发明的精神内。因此，虽然本发明容许各种修改和替换构造，但是其 某些所说明实施例在附图中被示出并且已经在上文被详细描述。然而，应当理解的是，不存 在将本发明限制到所公开的一个或多个具体形式的意图，而是相反，意图在于覆盖落在如 所附权利要求中所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、替换构造和等同物。
[0159] 在描述本发明的上下文中（特别是在随附权利要求的上下文中）术语"一"和"一 个"以及"所述"的使用将被解释成覆盖单数和复数两者，除非以其他方式在本文中指示或 者按上下文是明显矛盾的。术语"包括"、"具有"、"包含"和"含有"将被解释为开放式术语 (即意指"包括但不限于")，除非以其他方式指出。术语"连接"将被解释为部分地或整个地 包含在其内、附接到、或者接合在一起，即使存在介于中间的某物。本文中的值的范围的记 载仅仅意图充当独立地引用落在范围内的每一个单独值的简写方法，除非以其他方式在本 文中指示，并且每一个单独值被并入到说明书中，如同其在本文中被独立记载那样。本文所 描述的所有方法可以以任何合适的顺序来执行，除非以其他方式在本文中指示或者否则按 上下文是明显冲突的。本文所提供的任何和所有示例或示例性语言(例如"诸如"）的使用 仅仅意图更好地说明本发明的实施例而不在本发明的范围上强加限制，除非以其他方式对 此要求保护。说明书中没有语言应当被解释为指示如对本发明的实践而言关键的任何非要 求保护的要素。
[0160] 虽然已经在本文中示出和描述了本发明的优选实施例，但是对本领域技术人员将 显而易见的是，这样的实施例仅通过示例的方式提供。本领域技术人员现在将想到大量变 型、改变和置换而不脱离于本发明。应当理解的是，可以在实践本发明时采用对本文所描述 的发明的实施例的各种替换。意图在于随附权利要求限定本发明的范围并且由此覆盖这些 权利要求及其等同物的范围内的方法和结构。
【主权项】
1. 一种对眼睛成像同时适应患者移动的方法，所述方法包括： 使用射束源来生成电磁辐射射束； 将所述电磁辐射射束沿着具有响应于眼睛的移动而改变的光学路径长度的可变光学 路径从所述射束源传播到扫描仪； 将所述电磁辐射射束在眼睛内的位置处聚焦到焦点； 使用所述扫描仪来将所述焦点扫描到眼睛内的不同位置； 将从焦点位置反射的电磁辐射射束的部分沿着所述可变光学路径传播回到传感器；以 及 使用所述传感器来生成指示从所述焦点位置反射并且传播到所述传感器的电磁辐射 射束的部分的强度的强度信号。2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用第一支撑组件来支撑所述扫描仪以便 适应所述扫描仪和所述第一支撑组件之间的相对移动以便适应眼睛的移动。3. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括： 使用第二支撑组件来支撑所述第一支撑组件以便适应所述第一支撑组件和所述第二 支撑组件之间的相对移动以便适应眼睛的移动；以及 使用所述第一支撑组件来支撑第一反射器，所述第一反射器被配置成反射所述电磁辐 射射束以便沿着所述可变光学路径的部分传播到所述扫描仪。4. 根据权利要求3所述的方法，进一步包括： 使用底座组件来支撑所述第二支撑组件以便适应所述第二支撑组件和所述底座组件 之间的相对移动以便适应眼睛的移动；以及 使用所述第二支撑组件来支撑第二反射器，所述第二反射器被配置成将电磁辐射射束 反射成沿着所述可变光学路径的部分传播以便被入射在所述第一反射器上。5. 根据权利要求1所述的方法，其中使用所述传感器来生成所述强度信号包括使所述 电磁辐射射束的经反射的部分穿过孔口以阻挡从除焦点位置外的位置反射的电磁辐射射 束的部分。6. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 使所述电磁辐射射束穿过偏振敏感设备； 修改以下中的至少一个的偏振：所述电磁辐射射束和从所述焦点位置反射的电磁辐射 射束的部分；以及 使用所述偏振敏感设备来反射从焦点位置反射的电磁辐射射束的部分以便入射在所 述传感器上。7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电磁辐射射束不被配置成修改组织。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电磁辐射射束被配置成修改组织。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电磁辐射射束包括具有320纳米和430纳米 之间的波长的多个激光脉冲。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电磁辐射射束包括具有800纳米和1100纳 米之间的波长的多个激光脉冲。11. 一种眼科手术系统，包括： 眼睛接口设备，其被配置成与患者的眼睛对接； 扫描组件，其支撑所述眼睛接口设备以及可操作为将电磁辐射射束的焦点扫描到眼睛 内的不同位置； 射束源，其被配置成生成所述电磁辐射射束； 自由浮动机构，其支撑所述扫描组件以及被配置成适应眼睛的移动并且提供用于电磁 辐射射束和从焦点位置反射的电磁辐射射束的部分的可变光学路径，所述可变光学路径被 置于所述射束源和扫描仪之间以及具有响应于眼睛的移动而改变的光学路径长度；以及 检测组件，其被配置成生成指示从所述焦点位置反射的电磁辐射射束的部分的强度的 强度信号。12. 根据权利要求11所述的系统，其中所述扫描组件包括z扫描设备，其可操作为在所 述电磁辐射射束的传播方向上改变焦点的位置，以及xy扫描系统，其可操作为与所述电磁 辐射射束的传播方向横切地改变焦点的位置。13. 根据权利要求11所述的系统，其中所述自由浮动机构包括： 第一射束偏转设备，其被配置成将在第一方向上传播的电磁辐射射束偏转成在不同于 所述第一方向的第二方向上传播；以及 第二射束偏转设备，其配置成将在所述第二方向上传播的电磁辐射射束偏转成在不同 于所述第二方向的第三方向上传播，其中 所述第一射束偏转设备还被配置成使从焦点位置反射并且与所述第三方向相反地传 播的电磁福射射束的部分偏转成与所述第二方向相反地传播， 所述第二射束偏转设备还被配置成使从焦点反射并且与所述第二方向相反地传播的 电磁福射射束的部分偏转成与所述第一方向相反地传播，以及 以下中的至少一个进行变化以适应眼睛的移动：（1)所述第一射束偏转设备和第二射 束偏转设备之间的距离，和（2)所述第一射束偏转设备和第二射束偏转设备之间的旋转取 向。14. 根据权利要求13所述的系统，其中所述自由浮动机构包括第三射束偏转设备，其 被配置成将在所述第三方向传播的电磁辐射射束偏转成在不同于所述第三方向的第四方 向上传播，所述第三射束偏转设备还被配置成使从焦点位置反射并且与所述第四方向相反 地传播的电磁辐射射束的部分偏转成与所述第三方向相反地传播，其中以下中的至少一个 进行变化以适应眼睛的移动：（1)所述第二射束偏转设备和第三射束偏转设备之间的距 离，和（2)所述第二射束偏转设备和第三射束偏转设备之间的旋转取向。15. 根据权利要求1所述的系统，其中所述检测组件包括：传感器，其配置成生成所述 强度信号，以及孔口，其配置成阻挡从除焦点外的位置反射的电磁辐射射束的部分到达所 述传感器。16. 根据权利要求11所述的系统，进一步包括偏振敏感设备和偏振设备，所述偏振敏 感设备沿着所述射束源和所述自由浮动机构之间的电磁辐射射束的光学路径布置，所述电 磁辐射射束在所述电磁辐射射束从所述射束源传播到所述自由浮动机构期间穿过所述偏 振敏感设备，所述偏振设备修改以下中的至少一个的偏振：所述电磁辐射射束和从所述焦 点位置反射的电磁辐射射束的部分，所述偏振敏感设备反射从焦点位置反射的电磁辐射射 束的部分以便入射在配置成生成强度信号的传感器上。17. 根据权利要求16所述的系统，其中所述偏振设备包括四分之一波片。18. 根据权利要求11所述的系统，其中所述电磁辐射射束不被配置成修改组织。19. 根据权利要求11所述的系统，其中所述电磁辐射射束被配置成修改组织。20. 根据权利要求11所述的系统，其中所述电磁辐射射束包括具有320纳米和430纳 米之间的波长的多个激光脉冲。21. 根据权利要求11所述的系统，其中所述电磁辐射射束包括具有800纳米和1100纳 米之间的波长的多个激光脉冲。22. 根据权利要求11所述的系统，其中所述电磁辐射射束包括具有100飞秒和15纳秒 之间的脉冲持续时间的多个激光脉冲。
【专利摘要】一种成像系统包括眼睛接口设备、扫描组件、射束源、自由浮动机构和检测组件。眼睛接口设备与眼睛对接。扫描组件支撑眼睛接口设备以及在眼睛内扫描电磁辐射射束的焦点。射束源生成电磁辐射射束。自由浮动机构支撑扫描组件以及适应眼睛的移动并且提供用于电磁辐射射束和从焦点位置反射的电磁辐射射束的部分的可变光学路径。可变光学路径被置于射束源和扫描仪之间以及具有进行变化以适应眼睛的移动的光学路径长度。检测组件生成指示从焦点位置反射的电磁辐射射束的部分的强度的信号。
【IPC分类】A61F9/008, A61B3/10
【公开号】CN105338931
【申请号】CN201480027772
【发明人】G.许勒, P.古丁
【申请人】光学医疗公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年2月26日
【公告号】CA2904894A1, EP2968000A1, US20140316389, US20150150721, WO2014158615A1