電磁輻射對人的虹膜的應用的制作方法
【專利摘要】本發明不僅依靠瞳孔閉合或者追蹤眼睛運動來防止眼底受到電磁輻射的意外照射，還應用具有輪廓的電磁輻射路徑以使得虹膜上的能量密度大于眼睛的后部上的能量密度。能量密度上的這種差異實現了前面的虹膜治療位置上的療效，而不損傷眼底。
【專利說明】電磁輻射對人的虹膜的應用
[0001] 相關申請案奪叉參考
[0002] 本專利申請主張2012年4月25日遞交的美國專利申請13/456, 111的優先權，其 與本申請中引用的其他文獻一同以引用方式并入本文中。
【背景技術】
[0003] 存在一些新的眼科手術，需要對人虹膜的很大一部分進行電磁輻射的統一應用。 這些手術的例子包括在 申請人:已獲授權的專利號為6, 912, 528 (2005年6月28日授權）和 8, 206, 379(2012年6月26日授權）的美國專利中描述的激光眼變色的方法，以及在 申請人: 已提交的申請號為13/456, 111的美國專利中描述的青光眼治療方法。所述手術的另一個 例子是由 申請人:開發的老花眼的新治療方法，通過在瞳孔括約肌之前的一部分虹膜上應用 電磁輻射，減少瞳孔的尺寸并且增加患者視敏度的視野深度。
[0004] 電磁輻射在虹膜的統一應用特別需要使用計算機掃描系統，以引導電磁輻射的路 徑在預定模式下穿過虹膜。
[0005] 電磁輻射在人虹膜的很大一部分上的應用使包括眼底的（包括視網膜、視神經 盤、黃斑、中央凹、和后極）目眶內面臨意外照射的重大風險。對這些區域的照射可以引起 永久的視力損傷或者喪失。
[0006] 已經存在一些方法來使眼底免受來自的電磁輻射的意外照射。這樣的一種方法包 括在對虹膜前應用電磁輻射期間閉合瞳孔。例如，在專利號為8, 206, 379的美國專利中，申 請人公開了一種隱形眼鏡在虹膜上的應用，該隱形眼鏡能承受物理閉合來阻擋穿過虹膜前 的電磁輻射路徑。另一個方法是建立預定應用模式來避開虹膜，追蹤治療期間眼睛的任何 運動，和推遲或者中斷照射（被動追蹤）或者如果眼睛運動則轉換治療模式的位置（主動 追蹤）。被動和主動眼睛追蹤技術是本領域熟知的并且很容易能通過商購獲到的。例如， SensoMotoric Instruments GmbH(特爾托，德國）將SMI Surgery Guidance 的主動眼睛追 蹤技術與計算機引導激光系統相結合，用于角膜外科手術眼內人工晶體植入外科手術這類 的手術。另一個例子是Chronos Vision GmbH(柏林，德國）的OneK+主動眼睛追蹤器，其 用于與計算機引導的眼部激光屈光外科手術相關的用途。
[0007] 用于減輕意外眼底照射風險的這些方法的問題在于它們中沒有一個可以保證時 機的100%成功。在外科手術期間隱形眼鏡可以移動，從而使得虹膜無保護以及眼底遭受 意外照射。眼睛追蹤，雖然現在非常地先進，但易受機械和計算錯誤的影響，從而引起眼底 照射。此外，眼睛追蹤系統的響應時間通常不夠快，不足以在發生意外照射之前轉換治療模 型。
[0008] 因此對于裝置存在一種需要，需要其通過應用計算機引導系統，提供對于人虹膜 的前表面的電磁輻射的統一應用，使眼底免受意外照射。
【發明內容】
[0009] 本發明不僅依靠瞳孔閉合或者追蹤眼睛運動來防止眼底受到電磁輻射的意外照 射，還應用具有輪廓的電磁輻射路徑以使得虹膜上的能量密度大于眼睛的后部上的能量密 度。能量密度上的這種差異實現了在前面的虹膜治療位置上的療效，而不損傷眼底。
[0010] 本發明的一個實施例中，電磁輻射包括光波。在所述實施例的一個版本中，電 磁輻射發生器是激光而電磁輻射路徑是激光束。所述計算機掃描系統將激光束應用到 虹膜的前表面上。激光束的輪廓是高斯分布，以便所述光線輪廓會聚于焦點并且隨后 從焦點上發散開。由于所述激光束的輪廓，虹膜前上的能量密度大于眼底上的能量密 度。在所述實施例的獨立替換版本中，光線的發散角是1. 0-2. 5度，2. 5-5. 0度，5. 0-7. 5 度，7. 5-10. 0, 10. 0-12. 5 度，12. 5-15. 0 度，15. 0-20. 0 度，或者大于 20. 0 度。
[0011] 計算機掃描系統是本領域熟知的。所述掃描系統可以通過使用一個或者更多的計 算機系統進行實施。典型的計算機系統可以包括軟件、顯示器、機箱、鍵盤和鼠標。所述機箱 可以容納常見的計算機部件，如處理器、存儲器、大容量存儲器等等。所述光線沒有限制可 以以任何形狀或者模式被引導，包括但不限于螺旋模式、光柵模式、或者隔離的區域模式。
[0012] 在前述實施例的另一個版本中，虹膜前被分為兩個治療區域，每個區域與瞳孔同 軸。第一治療區域大約從瞳孔括約肌的外圍延伸至瞳孔的外圍。第二治療區域大約從角膜 緣延伸至瞳孔括約肌的外圍。計算機掃描系統應用激光束首先到第一治療區域，以螺旋模 式，從外部邊緣到內部邊緣，然而到第二治療區域，以螺旋模式，從外部邊緣到內部邊緣。
[0013] 本發明的另一個實施例中，電磁輻射包括聲波。在所述實施例的一個版本中，電磁 輻射發生器是輻射受激發射（或者SASER)的聲音放大器，而電磁輻射路徑是SASER光線。 計算機掃描系統應用SASER光線到虹膜的前表面上。SASER光線的輪廓是高斯分布，以便光 線輪廓會聚于焦點并且然后從焦點上離開。由于SASER光線的輪廓，虹膜前上的能量密度 大于眼底上的能量密度。
[0014] 在本發明的另一個實施例中，電磁輻射的應用在24小時周期內與電磁輻射之前 的應用重疊。在上面激光的實施例中，例如，激光光點是以在24小時周期內與之前應用的 激光點重疊的方式被應用的。在另一個實施例中，電磁輻射的應用是以在24小時周期內不 與之前應用的任何電磁輻射重疊的方式被應用的。在上述激光的實施例中，激光光點是以 在24小時周期內不與任何之前應用的激光點重疊的方式被應用的。在另一個實施例中，電 磁輻射的應用在24小時周期內在所述電磁輻射的應用和所有之前的電磁輻射的應用之間 留下未治療的虹膜的區域。在上述激光實施例中，激光光點是以在24小時周期內在所述光 點和之前應用的激光光點之間留下未治療的虹膜區域的方式被應用的。并且在進一步的實 施例中，一些電磁輻射應用在24小時的周期內與之前的應用重疊，而其他的不重疊。在上 述的激光實施例中，一些激光光點在24小時周期內與之前的激光光點重疊，而其他的不重 疊。
[0015] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括在手術期間限制頭部運動的設備。在 所述實施例的一個版本中，頭部的運動通過使用外科頭枕進行限制。外科頭枕在本領域是 被熟知的。在所述實施例的另一個版本中，固頭板（bite bar)用于限制手術期間頭部的運 動。使用固頭板來限制頭部運動是本領域熟知的，包括腦成像期間固頭板的使用。在所述 實施例的另一個版本中，頭部固定靶子用于限制所述手術期間的頭部的運動。所述頭部固 定靶子是由 申請人:發明的新的裝置。它利用一個或者更多的條狀體、棒狀體、或者皮帶，可 由任何的金屬、織物、塑料或者任何其他材料制成，施加壓力到患者頭部的預定點上，從而 針對任何運動提供反饋給患者。
[0016] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括用于在所述手術期間限制眼睛運動的 設備。在所述實施例的一個版本中，眼睛的運動通過使用負壓吸引環被限制。眼科負壓吸 引環是本領域熟知的。在另一個版本中，通過使用注視固定靶子限制運動。注視固定是本 領域熟知的。注視固定可以利用固定的任何目標，包括但不限于三維目標、二維圖像或者燈 光。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的一個新的變化中，光源被放置在電子管的末端， 以便患者必須透過所述電子管觀察看到光源。除了提供注視固定靶子，所述變化也提供頭 部固定靶子，因為如果患者的運動偏離軸，所述光源將不再可見。在由 申請人:發明的實施例 的該版本中的另一個新的變化中，由光源產生的光線在所述手術期間改變顏色。所述光線， 例如，可以在琥珀色、紅色、綠色、白色和黃色之間循環。顏色變化固定靶子不太可能引起眼 睛的無意識掃視或者其他運動以便更新視網膜上的圖像或者，可選地，更新伴隨抑制這種 運動而帶來的不適。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的另一個新的變化中，由光源產 生的光線在所述手術期間改變強度。所述光線例如可以在明亮、中等亮和昏暗之間循環。強 度變化固定靶子也不太可能引起眼睛的無意識的掃視或者其他運動以便更新視網膜上的 圖像，或者可選地，更新伴隨抑制這種運動而來的不適。在由 申請人:發明的實施例的該版本 中的另一個新的變化中，所述固定靶子包括動態圖像，所述圖像可以是動畫或者實景拍攝， 彩色或者黑白色，二維或者三維。移動圖像固定靶子也不太可能引起眼睛的無意識的掃視 或者其他運動以便更新視網膜上的圖像，或者可選地，更新伴隨抑制這種運動而來的不適。 任何一個所述實施例、變化、或者版本在所述手術期間可以位于治療的眼睛或者對應另一 側眼的前面以便實現治療的眼睛的固定。
[0017] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括用于檢測治療期間眼睛運動的設備。 在所述實施例的一個版本中，使用主動眼睛追蹤，通過確定眼睛的運動，移動電磁路徑以對 應眼睛的運動。這些運動可以由沿著虹膜前表面移位（沿著所謂的χ-y平面），縱向移位 (沿著所謂的z軸），繞著軌道軸旋轉，或以其他方式組成。主動眼睛追蹤在本領域中是熟 知的。在所述實施例的另一個版本中，使用被動眼睛追蹤，通過確定眼睛的運動，終止或者 暫停電磁輻射路徑。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的新的變化中，確定眼睛的運動， 并且暫停電磁輻射路徑直到眼睛返回到它之前的位置，或者呈現一些其他的期望位置，此 時恢復電磁輻射路徑。在所述實施例的這些版本中的獨立可選變化中，通過以下方式終止 或暫停電磁輻射路徑：(a)終止或者暫停電磁輻射源的供電，（b)關閉電磁輻射光源，（c)遠 離目標區域的電磁輻射路徑重新定向，（d)使用遮板、擋板、遮蔽物或者其他擋住裝置的物 體來中斷電磁輻射路徑，或者（e)使用光學調制器（例如聲光調制器或者電光調制器）或 者其他能量調制器來中斷電磁輻射路徑。
[0018] 通過考慮下文詳細的描述和附圖，本發明的其他目標、特征和優點將趨于明晰，在 附圖中相似的附圖標記代表所有附圖中的相似特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1示出了本發明實施例的各方面，其中電磁輻射路徑的輪廓使得虹膜上的能量 密度大于眼睛后部上的能量密度。
[0020] 圖2示出了本發明實施例的各方面，其中前面虹膜被分成兩個治療區域，每個區 域與瞳孔同軸。
[0021] 圖3示出了本發明實施例的各方面，其中電磁輻射的應用與電磁輻射之前的應用 重疊。
[0022] 圖4示出了本發明實施例的各方面，其中電磁輻射以不會與電磁輻射任何之前的 應用重疊的方式被應用。
[0023] 圖5示出了本發明實施例的各方面，其中電磁輻射以在電磁輻射所述的應用和所 有之前的應用之間留下未治療虹膜區域的方式被應用。
[0024] 圖6示出了本發明實施例的各方面，其中新的頭部固定靶子用于限制在所述手術 期間頭部的運動。
【具體實施方式】
[0025] 本發明不僅依靠瞳孔閉合或者追蹤眼睛運動來防止眼底受到電磁輻射的意外照 射，還應用具有輪廓的電磁輻射路徑以使得虹膜上的能量密度大于眼睛的后部上的能量密 度。見例如圖1。能量密度上的這種差異實現了前面的虹膜治療位置上的療效，而不損傷眼 底。
[0026] 如在本公開中所使用的，"電磁輻射"包括任何形式的電磁輻射，無論是以聲音、熱 量、光線或者其他方式的形式，以及由無線電頻率、超聲波、微波、紅外線、可見光、紫外線、 X-射線、t_射線、Y射線、或者其他的組成。術語"電磁輻射"無意按照單色性（也就是由 一個或者大于一個的不同波長組成）、方向性（產生單一非發散光點或者在幾個不同方向 上呈放射狀）、或者一致性（也就是產生的波由單相位關系或者多元相關系組成）限制輻射 的形式。此外，電磁輻射的頻率可以是電磁譜中任何頻率，沒有限制，尤其是非常低頻率的 聲輻射（具有3HZ的頻率）到γ輻射（具有300EHz的頻率）。電磁輻射可以以連續波或 者脈沖傳送，而且脈沖寬度可以是任何時間間隔，包括微秒、納秒、皮秒、飛秒、或者阿托秒。 如果脈沖被觸發，可以使用任何重疊頻率，包括但不限于從IHz到IOOHz的重復率。此外，可 以使用任何能量輸出，并且可以在目標治療側創建出任何的能量密度，包括但不限于從IW 至IJ 1000W的能量輸出。最后，可以使用任何增益介質，包括但不限于玻璃、固體、液體、氣體、 晶體、或者半導體。至于激光能量，特定的增益介質可以包括Nd:YAG、紫翠玉、脈沖染料、或 者任何其他的介質。
[0027] 術語"激光"在光譜中包括任何形式的輻射，由紅外線、可見光、紫外線、或者其他 的組成。術語"激光"無意按照單色性（也就是由一個或者大于一個的不同波長組成）、方 向性（產生單一非發散光點或者在幾個不同方向上呈放射狀）、或者一致性（也就是產生 的波包括單相位關系或者多元相關系）限制輻射的形式。激光輻射可以以連續波或者脈沖 傳送，而且脈沖寬度可以是任何時間間隔，包括微秒、納秒、皮秒、飛秒、或者阿托秒。如果 脈沖被觸發，可以使用任何重復率，包括但不限于從IHz到IOOHz的重疊頻率。此外，可以 使用任何能量輸出，并且可以在目標治療側創建出任何的能量密度，包括但不限于從IW到 1000W的能量輸出。最后，可以使用任何增益介質，包括但不限于玻璃、固體、液體、氣體、晶 體、或者半導體，和，更具體地，Nd:YAG、紫翠玉、脈沖染料、或者任何其他的介質。
[0028] 術語"路徑"包括任何電磁輻射路徑，例如激光束、無線電頻率路徑、SASER路徑、超 聲波路徑、微波路徑、紅外線路徑、可見光路徑、紫外線路徑、X-射線路徑、t-射線路徑、γ 射線路徑、或者其他的路徑。此外，電磁輻射可以完全平行或者是任何引流發散角或者收斂 角。最后，術語"路徑"應該理解為包括單一路徑或者多重路徑，并且多重路徑可以由單一 路徑的分裂或者隔擋產生或者由具有多重頻率、形狀、能量密度和其他特性的多重路徑的 產生得到。如果所述路徑是激光束，可能會或者可能不會通過角鏡被發射。
[0029] 術語"光點"包括路徑和靶細胞或者組織之間的交叉點的平面，例如激光光點、無 線電頻率點、SASER點、超聲波點、微波點、紅外線點、可見光點、紫外線點、X-射線點、t-射 線點、Y射線點或者其他。術語"電磁輻射"不是用于限制路徑或者光點為任何特定的形 狀、尺寸或者投射角。光點可以是正切、重疊、或者孤立，并且重疊可以在任何方向（x，y， 或者z)上發生。它們也可以是正方形、長方形、圓形、橢圓形、三角形、梯形、圓環形或者其 他形狀。最后，光點可以測量任何直徑，包括但不限于1-10微米，10-50微米，50-100微 米，100-200微米，200-500微米，500-1，000微米，或者1，000微米到15毫米。
[0030] 優選地，路徑的能量密度被設置為最小化任何對眼組織的不期望的損害的等級。 盡管所述優選電磁輻射頻率將穿過角膜而不引起任何的角膜損傷，本發明的方法可以進一 步包括在應用電磁輻射之前在角膜上創建一個開口。一旦已經創建所述開口，電磁輻射可 以通過所述開口或者通過路徑-傳導工具直接被引入，例如光線傳導纖維。如果必要的話， 可以應用臨時隱形眼鏡來減少術后不適。
[0031] 在本發明的一個實施例中，電磁輻射包括光波。在該實施例的一個版本中，電磁輻 射發生器是激光而電磁輻射路徑是激光束。計算機掃描系統在虹膜的前表面應用激光束。 激光束的輪廓是高斯分布，以便激光束輪廓會聚于焦點并且隨后從焦點上發散。見圖1。由 于所述激光束的輪廓，虹膜前上的能量密度大于眼底上的能量密度。在所述實施例的獨立 替換版本中，光線的發散角是1. 0-2. 5度，2. 5-5. 0度，5. 0-7. 5度，7. 5-10. 0, 10. 0-12. 5 度，12. 5-15. 0度，15. 0-20. 0度，或者大于20. 0度。在該實施例的進一步的獨立替換 版本中，在虹膜前表面上由激光束產生的光點具有1-10微米，10-50微米，50-100微 米，100-200微米，200-500微米，500-1，000微米，或者1，000微米到15毫米的直徑。
[0032] 計算機掃描系統是本領域熟知的。見例如Zyoptix Custom Wavefront LASIK (Bausch & Lomb, Rochester, NY)。掃描系統可以通過使用一個或者更多的計算機系 統實施。典型的計算機系統可以包括軟件、顯示器、機箱、鍵盤和鼠標。所述機箱可以容納 常見的計算機部件，如處理器、存儲器、大容量存儲器等等。大容量存儲器可以包括大規 模磁盤驅動器、軟盤、Iomega ZIP. TM磁盤、磁盤、固定硬盤、硬盤、⑶-ROM、可記錄⑶、DVD、 DVD-R、DVD-RW、閃存和其他非易失性固態存儲器、帶存儲器、閱讀器、和其他相似的媒質，和 這些媒質的組合。本發明的二進制、機器可執行版本可以存儲或者駐留在大容量存儲器中。 此外，本發明的軟件的源代碼也可以存儲或者駐留在大容量存儲器中（例如磁盤、磁帶、或 者CD-ROM)。此外，計算機系統可以包括子系統例如中央處理器、系統內存、輸入/輸出（1/ 0)控制器、顯卡、串口或者通用串行總線（USB) 口、網絡接口、和揚聲器。本發明也可以和帶 有附加或者較少子系統的計算機系統一起使用。例如，計算機系統可以包括多于一個的處 理器（即多重處理器）或者系統可以包括高速緩沖存儲器。所述光束可以以任何形狀或者 模式被引導，包括但不限于螺旋模式、光柵模式、或者分離式區域模式。
[0033] 在前述實施例的另一個版本中，前面的虹膜被分成兩個治療區域，每個區域與瞳 孔同軸。見圖2。第一治療區域大約從瞳孔括約肌的外圍延伸至瞳孔的外圍。第二治療區 域大約從角膜緣延伸至瞳孔括約肌的外圍。計算機掃描系統應用激光束首先到第一治療區 域，以螺旋模式，從外部邊緣到內部邊緣，然而到第二治療區域，以螺旋模式，從外部邊緣到 內部邊緣。
[0034] 在本發明的另一個實施例中，電磁福射包括聲波。在該實施例的一個版本中，電磁 輻射發生器是SASER，而電磁輻射路徑是SASER光線。計算機掃描系統應用SASER光線到虹 膜的前表面上。SASER光線的輪廓是高斯分布，以便所述光線輪廓會聚于焦點并且然后從焦 點上發散開。見圖1。由于所述SASER光線的輪廓，虹膜前上的能量密度大于眼底上的能量 密度。在所述實施例的獨立替換版本中，光線的發散角是1. 0-2. 5度，2. 5-5. 0度，5. 0-7. 5 度，7. 5-10. 0, KX 0-12. 5 度，12. 5-15. 0 度，15. 0-20. 0 度，或者大于 20. 0 度。見圖 1。 在所述實施例的進一步的獨立替換版本中，在虹膜前表面上由SASER光線產生的光點具有 1-10 微米，10-50 微米，50-100 微米，100-200 微米，200-500 微米，500-1，000 微米，或者 1，000微米到15毫米的直徑。
[0035] 在本發明的獨立替換實施例中，電磁輻射被應用到虹膜的整個前表面區域的等于 1-25%，25-50%，50-75%，or75-100%的百分比區域上。
[0036] 在本發明的另一個實施例中，電磁輻射的應用在24小時周期內與電磁輻射之前 的應用重疊。見圖3。在上面激光的實施例中，例如，激光光點是以在24小時周期內與之前 應用的激光點重疊的方式被應用的。在該實施例的進一步獨立替換版本中，光點在24小時 周期內以等于之前光點的區域的 0-10%，10-20%，20-30%，30-40%，40-50%，50-60%，60 -70%，70-80%，80-90%，或者90-100%的百分比與之前應用的光點重疊。在另一個實施例 中，電磁輻射以在24小時周期內未與任何之前的電磁輻射的應用重疊的方式被應用。見圖 4。在上述激光實施例中，激光光點以在24小時周期內未與任何之前應用的激光光點重疊 的方式被應用。在另一個實施例中，電磁輻射的應用在24小時周期內在所述電磁輻射的應 用和所有之前的電磁輻射的應用之間留下未治療的虹膜的區域。見圖5。在上述激光實施 例中，激光光點是以在24小時周期內在所述光點和之前應用的激光光點之間留下未治療 的虹膜區域的方式被應用的。在該實施例的進一步的獨立替換版本中，光點以在24小時周 期內在所述光點和所有之前應用的激光光點之間留下等于1-10微米，10-50微米，50-100 微米，100-200微米，200-500微米，500-1，000微米，或者1，000微米到15毫米的距離。 并且在進一步的實施例中，一些激光輻射應用在24小時的周期內與之前的應用重疊，而其 他的不重疊。在上述的激光實施例中，一些激光光點在24小時周期內與之前的激光光點重 疊，而其他的不重疊。
[0037] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括用于限制所述手術期間頭部運動的設 備。在所述實施例的一個版本中，頭部的運動通過使用外科頭枕進行限制。外科頭枕是本領 域熟知的。例子包括外科頭枕系統（RTP公司，Winona，MN)以及和Cmax肩部座椅（Equip. No. BF594) (Steris公司，Mentor, 0H) -起使用的頭部束縛帶（Equip. No. BF039)。在所述實 施例的另一個版本中，固頭板（bitebar)用于限制手術期間頭部的運動。使用固頭板來限 制頭部運動在本領域是熟知的，包括腦成像期間固頭板的使用。見例如，Menon，et al.，"在 功能MRI掃描期間用于減少相關偽影運動的頭部線圈型固頭板的設計和功效（Design and efficacy of a head-coil bite bar for reducing movement-related artifacts during functional MRI scanning) "，29Behav. Res. Meth.，Instr.，&Comp. 589-94 (1997)。在所述 實施例的另一個版本中，頭部固定靶子用于限制所述手術期間的頭部的運動。所述頭部固 定靶子是由 申請人:發明的新的裝置。它利用一個或者更多的條狀體、棒狀體、或者皮帶，可 由任何的金屬、織物、塑料或者任何其他材料制成，施加壓力到患者頭部的預定點上，從而 針對任何運動提供反饋給患者。見圖6。
[0038] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括用于在所述手術期間限制眼睛運動的 設備。在所述實施例的一個版本中，眼睛的運動通過使用負壓吸引環被限制。眼科負壓吸 引環是本領域熟知的。在另一個版本中，通過使用注視固定靶子限制運動。注視固定在本 領域是熟知的。見Corneal "外科：理論，技術和組織（Surgery:Theory, Technique, and Tissue) " 722 (Brightbill, ed. , 4th ed. , 2009)。在另一個版本中，通過使用注視固定革巴子 限制運動。注視固定是本領域熟知的。見Simonova, Ocular and orbital legions, "立 體定位福射外科手術的原理和實踐（in Principles and practice of stereotactic radiosurgery) "593(Chin & Regine，eds·，2008)。注視固定可以利用固定的任何目標，包 括但不限于三維目標、二維圖像或者燈光。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的一個新 的變化中，光源被放置在電子管的末端，以便患者必須透過所述電子管觀察看到光源。除了 提供注視固定靶子，所述變化也提供頭部固定靶子，因為如果患者的運動偏離軸，所述光源 將不再可見。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的另一個新的變化中，由光源產生的光 線在所述手術期間改變顏色。所述光線，例如，可以在琥珀色、紅色、綠色、白色和黃色之間 循環。顏色變化固定靶子不太可能引起眼睛的無意識掃視或者其他運動以便更新視網膜上 的圖片或者，可選地，更新伴隨抑制這種運動而來的不適。參見，Tomimatsu，"在平滑運動中 "旋轉蛇"不顯示旋轉（The〃rotating snakes* 'in smooth motion do not appear to rota te) "，39Perc印tion721-24(2010)。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的另一個新的變化 中，由光源產生的光線在所述手術期間改變強度。所述光線例如可以在明亮、中等亮和昏暗 之間循環。強度變化固定靶子也不太可能引起眼睛的無意識的掃視或者其他運動以便更新 視網膜上的圖像，或者可選地，更新伴隨抑制這種運動而來的不適，出處同上，見第721-24 頁。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的另一個新的變化中，所述固定靶子包括動態圖 像，所述圖像可以是動畫或者實景拍攝，彩色或者黑白色，以二維或者三維。移動圖像固定 靶子也不太可能引起眼睛的無意識的掃視或者其他運動以便更新視網膜上的圖像，或者可 選地，更新伴隨抑制這種運動而來的不適，出處同上見第721-24頁。任何一個所述實施例、 變化、或者版本在所述手術期間可以位于治療的眼睛或者對側眼的前面以便實現治療的眼 睛的固定。
[0039] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括用于檢測治療期間眼睛運動的設備。 在所述實施例的一個版本中，使用主動眼睛追蹤，通過確定眼睛的運動，電磁路徑被移動以 對應眼睛的運動。這些運動可以由沿著虹膜前表面的移位（沿著所謂的x-y平面），縱向 移位（沿著所謂的z軸），繞著軌道軸旋轉，或以其他方式組成。主動眼睛追蹤在本領域中 是熟知的。見例如"SMI 外科指導（SMI Surgery Guidance)"（SensoMotoric Instruments GmbH, Teltow, Germany)。在所述實施例的另一個版本中，使用被動眼睛追蹤，通過確定眼睛 的運動，終止或者暫停電磁輻射路徑。在由 申請人:發明的實施例的該版本中的新的變化中， 確定眼睛的運動，并且暫停電磁輻射路徑直到眼睛返回到它之前的位置，或者呈現一些其 他的期望位置，此時恢復電磁路徑。在所述實施例的這些版本中的獨立可選變化中，通過以 下方式終止或者暫停電磁輻射路徑，（a)終止或者暫停電磁輻射源的供電，（b)關閉電磁輻 射光源，（c)遠離目標區域的電磁輻射路徑重新定向，（d)使用遮板、擋板、遮蔽物或者其他 擋住裝置的物體來中斷電磁輻射路徑，或者（e)使用光學調制器（例如聲光調制器或者電 光調制器）或者其他能量調制器來中斷電磁輻射路徑。
[0040] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括紅外線虹膜透射技術。該技術在本 領域是熟知的。見Chan, "完成虹膜透照法的紅外攝影的數字攝影系統（Digital Camera System to Perform Infrared Photography of Iris Transillumination)，'，11J. Glaucoma426-28(2002)。很多眼睛追蹤技術使用瞳孔來追蹤眼睛運動。然而，在黑暗的虹 膜中，瞳孔會難以定位。因此，在 申請人:發明的該實施例中的新的變化中，紅外線虹膜透射 用于更容易地確定黑暗虹膜中的瞳孔。
[0041] 在本發明的另一個實施例中，所述裝置包括用于測量眼睛折射率的設備并且調 節光線的應用以考慮治療期間光線的折射。在該實施例的一個版本中，所述裝置測量眼 睛的前房的深度并且調節光線的應用以考慮治療期間光線的折射。用于測量前房深度 的設備在本領域中是熟知的。例子包括來自Haag-streit AG(Koeniz, Switzerland)的 Lenstar? 技術和來自 Carl Zeiss Meditec AG(Jena, Germany)的IOLMaster? 技術。 在該實施例的另一個版本中，所述設備測量角膜的形狀并且調節光線的應用以考慮治療 期間光線的折射。用于測量前房深度的設備是本領域中熟知的。例子包括來自OCULUS Optikgerate GmbH(Wetzlar, Germany)的 Pentacam? HR技術和來自 Carl Zeiss Meditec AG (Jena, Germany)的 ATLAS?9000Corneal Topography System。
[0042] 本領域技術人員將意識到許多其他的變更、改變及替代。上述實施例僅作為例示， 不應不適當地限制權利要求的范圍。還可理解的是此處描述的實例和實施例僅以說明為目 的，并且借此得到的多種變更或改變將給本領域技術人員提出建議并包括在本申請的主旨 和范圍以及所附的權利要求的范圍之內。
[0043] 為了說明和描述的目的呈現本發明的說明書。它不是完全詳盡的或者將本發明限 制到所描述的明確形式，并且根據上述教導可能存在很多變更和改變。選擇和描述所述實 施例是為了最好地說明本發明的原理及其實際應用。本說明書將使得本領域的其他技術人 員以各種實施例和適于特定用途的各種變更以最好地利用和實踐本發明。本發明的范圍由 下面的權利要求書加以限定。
【權利要求】
1. 一種用于向人眼的虹膜傳送電磁輻射的裝置，其包括： 電磁輻射發生器； 將所述電磁輻射應用到所述虹膜的計算機掃描系統；以及 電磁輻射路徑的傳送輪廓，以便所述虹膜上的能量密度大于眼睛后部上的能量密度。
2. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射包括光波。
3. 如權利要求2所述的裝置，其中所述電磁輻射發生器是激光。
4. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射包括聲波。
5. 如權利要求4所述的裝置，其中所述電磁輻射發生器是輻射受激發射（SASER)裝置 的聲音放大器。
6. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射以一個或者更多的螺旋模式被應用。
7. 如權利要求6所述的裝置，其中所述螺旋模式包括兩個區域，均與瞳孔同軸，第一區 域大約從瞳孔括約肌的外圍延伸至瞳孔的外圍，而第二區域大約從角膜緣延伸至瞳孔括約 肌的外圍。
8. 如權利要求7所述的裝置，其中所述電磁輻射在其被應用到所述第二區域之前被應 用到所述第一區域上。
9. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射的第二應用的位置在24小時周期內與 電磁輻射的第一應用的位置重疊。
10. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射的隨后應用的位置在大約24小時周 期內不與電磁輻射任何之前的應用的位置重疊。
11. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射沒有應用在瞳孔的邊界內。
12. 如權利要求1所述的裝置，其中所述電磁輻射被應用到不小于虹膜的整個前表面 區域的25%區域上。
13. 如權利要求2所述的裝置，其中光束的傳送輪廓在虹膜后發散。
14. 如權利要求13所述的裝置，其中所述光束的發散角不小于大約1. 0度。
15. 如權利要求14所述的裝置，其中所述光束的發散角不小于大約2. 5度。
16. 如權利要求15所述的裝置，其中所述光束的發散角不小于大約5. 0度。
17. 如權利要求16所述的裝置，其中所述光束的發散角不小于大約7. 5度。
18. 如權利要求17所述的裝置，其中所述光束的發散角不小于大約10. 0度。
19. 如權利要求18所述的裝置，其中所述光束的發散角不小于大約12. 5度。
20. 如權利要求1所述的裝置，其中光點通過光波在所述虹膜的前表面上產生，并且所 述光點的直徑在大約10微米至大約15毫米之間。
21. 如權利要求1所述的裝置，其中所述裝置還包括用于限制頭部運動的設備。
22. 如權利要求21所述的裝置，其中所述設備包括固頭板。
23. 如權利要求22所述的裝置，其中所述設備還包括防止前額在治療期間朝所述裝置 移動的物體。
24. 如權利要求23所述的裝置，其中所述物體包括至少一個桿狀物、棒狀物、或者帶狀 物。
25. 如權利要求1所述的裝置，其中所述裝置還包括用于限制被治療的眼睛運動的設 備。
26. 如權利要求25所述的裝置，其中所述設備包括注視固定靶子。
27. 如權利要求26所述的裝置，其中所述靶子包括移動視頻圖像。
28. 如權利要求27所述的裝置，其中所述移動視頻圖像包括實景拍攝。
29. 如權利要求27所述的裝置，其中所述移動視頻圖像包括動畫。
30. 如權利要求26所述的裝置，其中所述靶子包括光線。
31. 如權利要求30所述的裝置，其中所述光線在治療期間至少在一個時間上改變顏 色。
32. 如權利要求30所述的裝置，其中所述光線在治療期間至少在一個時間上改變強 度。
33. 如權利要求30所述的裝置，其中所述光線位于柱形管的內部。
34. 如權利要求26所述的裝置，其中所述靶子在治療期間位于治療的眼睛的前面。
35. 如權利要求26所述的裝置，其中所述靶子在治療期間位于另一側眼睛的前面。
36. 如權利要求1所述的裝置，其中所述裝置還包括在治療期間檢測眼睛的運動。
37. 如權利要求36所述的裝置，其中眼睛的運動是通過檢測瞳孔的運動進行檢測的。
38. 如權利要求37所述的裝置，其中紅外線虹膜透照是用于定位瞳孔。
39. 如權利要求36所述的裝置，其中所述電磁輻射的應用位置對應于眼睛的運動來移 動。
40. 如權利要求36所述的裝置，其中如果眼睛從第一位置移動到第二位置，所述電磁 輻射的應用暫停。
41. 如權利要求40所述的裝置，其中如果眼睛返回到第一位置，所述電磁輻射的應用 恢復。
42. 如權利要求2所述的裝置，其中所述裝置還測量眼睛的前房的深度并且調節光線 的應用以考慮治療期間光線的折射。
43. 如權利要求2所述的裝置，其中所述裝置還測量角膜的形狀并且調節光線的應用 以考慮治療期間光線的折射。
【文檔編號】A61F9/013GK104271086SQ201380022144
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月25日 優先權日:2012年4月25日
【發明者】格雷格·霍默 申請人:格雷格·霍默