[发明专利]用于切割角膜或晶状体的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于例如角膜(3)或晶状体的人体或动物组织的切除的设备(1)，所述设备包括飞秒激光(2)，该飞秒激光能够以脉冲形式发射激光束(4)，所述设备还包括用于将所述光束导引并聚焦到组织上或组织中以由此用于组织的切除的构件。根据本发明，该设备包括用于成型激光束(4)的构件(9)，该构件位于所述光束的轨迹上，并且可以调制激光束(4)在对应于切除平面的其焦平面上的能量分布。

技术领域

本发明涉及的技术领域为利用飞秒激光进行的外科手术的技术领域，更具体而言为，尤其用于切除角膜或晶状体的眼外科手术的技术领域。

本发明涉及通过飞秒激光切除人体或动物组织(例如，角膜或晶状体)的设备和方法。

本发明有益地应用于(但不限于)，保存在角膜银行中的角膜移植物切除，以及用于角膜移植手术(例如，不同剖面的垂直环锯术或者平行薄片表面切割)的直接在患者上进行的角膜切除。

飞秒激光指的是能够发射超短脉冲激光束的光源，该超短脉冲的时长在1飞秒至100皮秒之间，优选在1至1000飞秒之间，尤其在大约几百飞秒的量级。

背景技术

现有技术中已知的是，利用飞秒激光进行眼睛的外科手术，例如用于切除角膜或晶状体的手术。

因此，飞秒激光是这样的工具：其能够例如通过将激光束聚焦在角膜基质，并且通过生成连续的小的邻近的空泡(其然后形成切除线)，来实现角膜组织的解剖。

更具体而言，在将激光束聚焦在角膜中时，当激光强度超过阈值(称为光学击穿阈值(seuil de claquage optique))时，通过非线性离子化产生了等离子体。于是形成了空泡，产生对周围组织的非常局域化的扰动。从而，激光实际烧蚀的体积相比于被破坏的区域而言非常小。

在每次脉冲中，激光切除的区域非常小，依据光束的功率和聚焦，切除的区域的量级为一微米或几十微米。从而，角膜薄片切除只能通过在要切除的区域的整个表面上进行一系列连续冲击来获得。

于是光束的位移则可以通过扫描设备来进行，该扫描设备包括可控检流镜和/或压板(platines，其使得例如镜或透镜的光学元件能够位移)。另一个保留用于切除移植物的方案包括，不移动激光束，而是利用自动位移压板来移动移植物自身。

这些用于激光束或移植物自身的位移的操作漫长且复杂。因此，由于患者可能进行眼睛移动的时间延长，外科切除手术缓慢且更加困难。

实际上，作为示例，通过速率为5kHz、不同冲击为2μm的飞秒激光切除人体角膜中直径为8mm的条带的平均时间是大约四十分钟。

为了优化切除时间，如何增加激光的频率是已知的。然而，增加频率还涉及利用适当的压板或扫描器来增加光束位移速度。如何增加激光在要切除的组织上的冲击之间的间距也是已知的，但是一般而言，这将有损切除质量。

因此，大多数用于角膜切除的飞秒激光使用很高的工作频率(一般大于100kHz)，以及关联的结合扫描器和位移压板的用于光束的位移的系统，这对于设施的总成本是负担，因此对于出账单的外科手术也是负担。

为了克服该激光切除的速度性问题，如何使用检流镜以增加激光束的速率、速度以及偏转轨迹也是已知的。

然而，就结果而言，该技术并未给出完全令人满意的结果。切除速度可以进一步增加。

另一个用于减小切除时间的方案包括，同时产生多个空泡。文献US 2010/0133246、EP 1 279 386以及DE 10 2007 019 812描述了基于将单个主激光束分为多个次级激光束的细分技术的切除设备。这些设备一般包括用于产生次级激光束(每个次级激光束产生各自的空泡)的光学系统，例如一个(或多个)分束器。

同时产生“n”个空泡，事实上使得用于切除的总时长能够减小至“n”分之一。