利用激光缩瞳术改善视力的装置和方法
【专利说明】利用激光缩瞳术改善视力的装置和方法
[0001]相关专利申请
[0002]本专利申请要求2012年2月25日提交的美国临时专利申请N0.61/603281的优先权，该临时专利申请以引用的方式全文并入本文。
技术领域
[0003]本发明所公开的实施例整体涉及用于治疗人眼疾病的系统和方法，并且具体地讲，涉及利用激光缩瞳术(photom1sis)改善视力的系统和方法。
【背景技术】
[0004]在出现老花眼之前，人眼中的自然光学晶状体能够改变其聚焦长度(例如，改变视野深度和焦平面)以便将距观察者不同距离处的物体聚焦在观察者的视网膜上，由此通过观察者的大脑来进行目视判读。随着年龄的增加以及导致的老花眼的出现，眼晶状体逐渐失去其改变焦点并且清晰地观察超出限定的聚焦距离范围之外的物体的能力。眼晶状体随着年龄增加不能改变其焦距长度的特性导致固定聚焦距离之外的不良视觉质量。另外，眼中的低阶和高阶像差(各种类型的屈光手术的常见副作用)可导致降低的视觉质量(尤其是在低照明下)，所述降低的视觉质量可表现为眩光、光晕或对比敏感度降低的症状。
[0005]目前用于改善这些视觉质量损失的不良效果的治疗方法包括因高阶像差导致的低光视力损失的短期药物治疗(例如，使用缩瞳剂)、以及试图改变人眼晶状体的聚焦距离以便提高清晰视力范围的视力矫正手术。医用缩瞳剂的使用通常因降低的功效和不良副作用的可能性而仅用作短期解决方案。通常已经发现，视力矫正手术不足以逆转随年龄发生的老花眼效应。
【发明内容】
[0006]本发明公开了用于通过降低远视患者的离焦模糊来改善近距视敏度、以及用于另外改善具有由像差(包括高阶像差)引起的视力症状的个体(尤其是由屈光手术导致的那些)的视觉性能的方法和系统。所述的方法和系统实现了这些改善，且无需通过外科干预(例如，通过晶状体或睫状肌的治疗)来改变人眼的自然聚焦能力以及长期的医学治疗。由此，本发明所公开的实施例通过如下方式解决了用于改善远视患者的视敏度的需求，所述方式为通过以特定的预设图案烧灼(例如，利用激光束加热和/或治疗)具体的虹膜组织来永久地减小患者瞳孔的直径以便降低虹膜用以扩张瞳孔的能力。本发明所公开的减小瞳孔直径的方法导致离焦模糊和视觉像差的降低且不存在常规方法的局限性。
[0007]根据一些实施例，通过眼科激光系统来执行改善视力的方法。所述方法包括获得由沿着患者眼睛的多个空间分布的虹膜组织的多个位置来表征的预设图案。所述方法还包括根据沿着多个空间分布的虹膜组织的多个位置中的一个或多个来对准激光照射光束。所述方法还包括按照预设图案来将激光照射光束递送到患者眼睛中的所需位置。所述方法还包括通过以预设图案递送的激光照射光束来烧灼(例如，加热和/或治疗)空间分布的虹膜组织的至少子部分，从而导致眼睛瞳孔直径的永久性减小。
【附图说明】
[0008]图1包括根据本公开的一些实施例的眼科激光系统的框图。
[0009]图2A示出了根据现有技术的人眼的横截面解剖视图。
[0010]图2B示出了根据现有技术的具有各种长度(例如，虹膜肌肉收缩程度)从而导致各种瞳孔扩张程度的人虹膜的横截面视图。
[0011]图2C示出了根据现有技术的具有各种虹膜肌肉收缩程度从而导致各种瞳孔扩张程度(例如，响应于环境光的强度)的人虹膜的前视图。
[0012]图3为示出了根据本公开的一些实施例的眼科激光系统的框图。
[0013]图4A至图4B示出了根据本公开的一些实施例的用于将激光光束递送到患者眼睛的虹膜组织中的一个或多个上的基本上径向的预设位置图案。
[0014]图5A至图5B示出了根据本公开的一些实施例的用于将激光光束递送到患者眼睛的虹膜组织中的一个或多个上的基本上周向的预设位置图案。
[0015]图6A至图6B示出了根据本公开的一些实施例的用于将激光光束递送到患者眼睛的虹膜组织中的一个或多个上的基本上周向的预设位置图案(例如，呈双同心圆排列)。
[0016]图7示出了根据本公开的一些实施例的用于将激光光束递送到患者眼睛的虹膜组织中的一个或多个上的基本上径向的和基本上周向的位置图案。
[0017]图8示出了根据本公开的一些实施例的用于将激光光束递送到患者眼睛的虹膜组织中的一个或多个上的基本上圆形的预设斑点位置图案。
[0018]图9示出了根据本公开的一些实施例的用于将激光光束递送到患者眼睛的虹膜组织中的一个或多个上的基本上径向的、基本上周向的、和基本上圆形斑点的位置图案。
[0019]图10为示出根据本公开的一些实施例在眼科激光系统上执行的用于改善视力的方法的流程图。
[0020]类似的附图标记在整个附图中是指对应的部分。
【具体实施方式】
[0021]图1是还应当理解，尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分各个元件。例如，第一位置可称为第二位置，并且相似地，第二位置可称为第一位置，且不会改变描述的含义，前提条件是将所有出现的“第一位置”统一再命名并且将所有出现的第二位置统一再命名。第一位置和第二位置为两个位置，而且它们是不同的位置。
[0022]本文所用的术语仅出于描述具体实施例的目的，而并非旨在限制权利要求。如实施例和附加权利要求的描述中所用，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解，本文所用的术语“和/或”是指并且涵盖相关列出项中的任何一个以及一个或多个的所有可能的组合。还应当理解，当用于本说明书中时，术语“包括”和/或“包含”指定所提及结构、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他结构、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或加入。
[0023]如本文所用，术语“如果”可被理解为“当”或“在”提及的先决条件为真时，或者“响应于确定”或者“根据决策”或者“响应于检测到”提及的先决条件为真，这取决于上下文。相似地，短语“如果确定[提及的先决条件为真]”或者“如果[提及的先决条件为真]”或者“当[提及的先决条件为真]时”可被理解为指“在确定”或者“响应于确定”或者“根据决策”或者“在检测到”或者“响应于检测到”提及的先决条件为真，这取决于上下文。
[0024]现在将详细地参见各种实施例，这些实施例的例子在附图中示出。在下文的【具体实施方式】中，示出了许多具体细节，以便全面地理解本发明和所述的实施例。然而，本发明可在不存在这些具体细节的前提下进行实施。在其他情况下，未详细地描述熟知的方法、程序、部件、和电路，以便避免模糊本实施例的一些方面。
[0025]图1包括根据本公开的一些实施例的眼科激光系统100的框图。
[0026]如图1所示，眼科激光系统100包括激光光源102、激光对准和控制模块104、以及任选的光感测和调节模块106。激光光源102的辐射可聚焦为激光照射光束108。
[0027]眼科激光系统100包括至少一个处理器(例如，在激光对准和控制模块104中、在光感测和调节模块106中、或者独立于这两者或在这两者内)；存储器(例如，在激光对准和控制模块104中、在光感测和调节模块106中、或者独立于这两者或在这两者内);和存储在存储器中并且可由至少一个处理器执行的至少一个程序，所述至少一个程序包括指令以在眼科激光系统100执行用于改善视力的一个或多个操作。
[0028]所述一个或多个操作包括获得由沿着患者眼睛的多个空间分布的虹膜组织的多个位置表征的预设图案。因此，在一些实施例中，眼科激光系统100 (例如，激光对准和控制模块104)取出(例如，存储在存储器中)或生成包括多个位置的预设图案，来自激光光源102的激光光束沿着所述多个位置定向到患者的虹膜上(例如，如下文参照图4A至图4B、图5A至图5B、图6A至图6B、图7、图8和图9所述)。所述多个位置沿着患者眼睛的空间分布的虹膜组织(例如，多个位置和预设图案)而存在。
[0029]所述一个或多个操作包括根据沿着多个空间分布的虹膜组织的多个位置中的一个或多个来对准激光照射光束。在一些实施例中，任选的光感测和调节模块106测定患者的特异性参数，由此来确定或引导激光光束对准到患者的虹膜组织上。在此类实施例中，光感测和调节模块106测定(例如，测量和/或估计)个体患者的眼睛尺寸、虹膜直径、组织透明度、瞳孔扩张程度、眼睛和/或虹膜组织距激光光源的距离等等。光感测和调节模块106任选地向激光对准和控制模块104提供反馈信号，以便基于由光感测和调节模块106测定的患者特异性参数并且根据沿着患者虹膜上多个空间分布的虹膜组织的多个位置中的一个或多个来引导激光照射光束的对准。光感测和调节模块106任选地将激光光束108的光学路径聚焦和引导到沿着多个空间分布的虹膜组织的多个位置中的一个或多个上。
[0030]所述一个或多个操作还包括将激光照射光束108按照预设图案递送到患者眼睛的表面上；以及通过按照预设图案递送的激光照射光束108来烧灼(例如，治疗和/或加热到预设温度)空间分布的虹膜组织的至少子部分，由此使得虹膜组织的子部分被刺破从而导致眼睛瞳孔直径的永久性减小。在一些实施例中，通过弱化或者刺破患者虹膜中的特定肌肉(例如，扩张肌)，可降低相应肌肉收缩的能力或功能，由此导致所述肌肉在其缩短长度(或收缩)的能力方面为受限的。
[0031]在一些实施例中，激光光源102为脉冲激光器，并且激光照射光束108包括平均持续时间在100飞秒至100毫秒之间的一系列光脉冲。
[0032]在一些实施例中，激光光源102为脉冲激光器，并且激光照射光束108包括一系列多个光脉冲，所述多个光脉冲中的连续光脉冲之间具有介于2Hz和10KHz之间的平均重复率。在一些实施例中，较慢的激光(例如，具有较低脉冲重复率的激光)用于定向到内部虹膜或者间质组织，并且加热组织以导致间质中的胶原的收缩；当定向到扩张肌时，较慢的激光导致扩张肌的弱化。在一些实施例中，较快的激光(例如，结合图4A至图4B中所示的预设图案所使用的具有较高脉冲重复率的激光)用于定向到虹膜长度的大部分以切割(例如，刺破)间质组织中的胶原。
[0033]在一些实施例中，激光照射光束108包括波长在530纳米到1700纳米之间的激光。
[0034]在一些实施例中，根据获得的预设图案来获得一个或多个激光参数。在一些实施例中，就激光光束的波长、激光光束的脉冲的脉动重复率、激光光束的脉冲的脉冲持续时间、空间分布的虹膜组织的治疗持续时间中的一者或多者而言，基本上径向的预设图案(例如，如此外参照图4A至图4B所述)不同于基本上周向的预设图案(例如，如此外参照图5A至图5B所述)，并且不同于基本上圆形的预设斑点治疗图案(例如，如此外参照图8所述)。在