[發明專利]角膜激光外科手術期間的高階光學校正

有效

• 申請號: 200980114725.0
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN102036598A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: J·D·史蒂文森
• 申請（專利權）人: 阿默發展有限公司
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李玲;徐偉

相關申請的交叉引用

本發明要求提交于2008年4月22日的美國臨時申請S/N.61/125,209(代理人案號018158-031000US)的基于35U.S.C.§119(e)的優先權權益，該臨時申請的全部內容通過引用納入本文。

背景

本發明一般涉及校正光學系統的光學誤差。本發明尤其涉及在激光外科手術過程中計劃并執行用于校正眼睛的光學誤差的角膜改造順序的改良方法和系統，其中與高階光學象差的校正相關聯的改造是在該過程的后期執行的。本發明的方法和系統尤其適用于計劃原位角膜磨鑲術(LASIK)、光性屈光性角膜切除術(PRK)、角膜的基質內整形等期間的眼睛治療。

許多已知的激光眼睛外科手術過程采用紫外線或紅外激光來從眼睛的角膜去除基質組織的微觀層。激光通常去除選定形狀的角膜組織，常用來校正眼睛的屈光誤差。紫外線激光切除使角膜組織發生光解，但一般不對眼睛的相鄰和底層組織造成明顯熱損傷。被輻照的分子以光化學的方式破碎成更小的易揮發的碎片，從而直接使分子間的鍵斷裂。

出于各種目的，激光外科手術過程可被用于改造角膜，諸如為了校正近視、遠視、散光等。對激光能量分布的控制可通過各種系統和方法來提供，包括使用切除遮罩、固定和可移動的孔徑、受控的掃描系統、眼睛移動跟蹤機構等。在已知系統中，激光束常常包括一系列離散的激光能量脈沖，其中受影響的組織的總體形狀和量由照射在角膜上的激光能量脈沖的形狀、大小、位置和數量決定。可使用各種算法來計算用于改造角膜以校正眼睛屈光誤差的激光脈沖的圖案。已知系統利用各種形式的激光和/或激光能量來實施校正，包括紅外激光、紫外線激光、飛秒激光、波長倍增固態激光等等。替換性視力校正技術利用角膜中的徑向切口、眼內晶體、可移除的角膜支撐結構等等。

已知的角膜校正治療方法在校正諸如近視、遠視、散光等標準視差上一般已是成功了的。然而，盡管全部成功，仍希望有進一步的改善。為此，現在有波陣面測量系統可用于準確地測量特定病人眼睛的屈光特性。一種示例性波陣面技術系統是VISX系統，該系統使用Hartmann-Shack波陣面小透鏡(lenslet)陣列，它能量化病人眼睛的整個光學系統的象差，包括一階和二階球-圓柱誤差、慧差、以及與慧差、散光和球面象差有關的三階和四階象差。

眼睛的波陣面測量可被用于創建象差圖或波陣面立面圖(elevation?map)，其準許評價穿過眼睛的光學路徑的象差，例如角膜象差和非角膜象差兩者。創建波陣面立面圖涉及確定具有與波陣面傳感器陣列測得的梯度相匹配的梯度的表面。波陣面立面圖隨后可被用于計算外科手術激光系統所要施加的定制的缺陷校正處方，從而治療(例如，校正、緩解)眼睛的復雜象差。用于從測得波陣面數據創建波陣面立面圖的已知方法一般涉及使用展開級數技術的數學建模。更具體地，已采用了Zernike多項式對波陣面立面圖表面進行建模。Zernike多項式的系數是通過已知的擬合技術來推導出的。或者，波陣面立面圖可通過美國專利號7,168,807和7,175,278描述的直接積分技術來從測得的波陣面數據創建，這兩件專利的全部公開通過引用納入本文。

由于高階象差的復雜性，可能難以通過使用諸如玻璃或隱形眼鏡等常規手段或通過傳統屈光外科手術方法來校正。然而，在至少一些實例中，有可能使用針對眼睛中存在的象差的特定組合所特制的自定義激光眼睛外科手術來治療高階象差。

實際上，高階象差的校正可能導致不完全的校正。相應地，希望提供在治療高階象差上具有增強的效率的光學治療手段。

簡要概述

在許多實施例中，提供了按順序來安排角膜改造以增強一個或更多個高階光學象差的校正的方法和系統。在許多實施例中，在激光眼外科手術過程的末尾或接近末尾執行與至少一個高階光學象差的治療相關聯的改造。通過在過程的末尾或接近末尾執行與一個或更多個高階象差相關聯的改造，可增強施加一個或更多個高階光學校正的能力。

在一方面，提供了一種按順序來安排眼角膜切除以向眼睛施加缺陷校正處方的方法。該方法包括：提供缺陷校正處方，確定用以對角膜施加處方的切除輪廓，以及確定用以對角膜施加切除輪廓的激光能量切除的順序。該切除輪廓包括第一片段輪廓和第二片段輪廓。第二片段輪廓對應于至少一個高階光學校正。所確定的順序包括在應用對應于第二片段輪廓的切除之前應用對應于第一片段輪廓的切除。