ES2576033T3 - Sistema para oftalmología con cirugía láser - Google Patents

Abstract

Sistema (100) para oftalmología con cirugía láser, que comprende - una fuente (110) de radiación láser pulsada con unos parámetros de radiación, que están ajustados para la generación fotodisruptiva de una incisión en la córnea, - un escáner (160) para desviar la radiación láser, - una unidad electrónica de control (190), que está prevista para controlar el escáner de acuerdo con una geometría de corte predeterminada para generar un colgajo corneal, comprendiendo la geometría de corte un corte de lecho que define el lecho del colgajo, así como un corte de borde que define el borde del colgajo, caracterizado por que para el corte de lecho, se define una muestra de desviación de los rayos de línea sinuosa con una pluralidad de trayectorias lineales (320) que se extienden rectilíneamente unas junto a otras y una pluralidad de arcos de inversión (334) que conectan, en cada caso, por el lado del extremo un par de trayectorias lineales contiguas, estando los arcos de inversión situados fuera del borde del colgajo, y por que el sistema comprende una unidad de modulador (170) para modular los impulsos láser emitidos por la fuente (110), estando la unidad de control (190) prevista asimismo para controlar la unidad de modulador (170) de tal manera que una parte de los impulsos láser esté suprimida en las partes de la muestra de desviación de los rayos de línea sinuosa que se encuentran fuera del borde del colgajo.

Description

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DESCRIPCION

Sistema para oftalmologfa con cirugfa laser.

La presente invencion se refiere a un sistema para oftalmologfa con cirugfa laser.

En la cirugfa oftalmologica refractiva se modifican, mediante intervenciones en el ojo del paciente, las propiedades de refraccion del ojo para la correccion de problemas de vision. Aquf tiene una gran importancia el llamado procedimiento LASIK (en ingles, Laser-Insitu-Keratomileusis), en la cual se practica, en primer lugar, un corte superficial de la cornea a traves del cual se forma un disquito de tapa, el denominado colgajo (en ingles, “flap”). Este puede ser abatido hacia el lado con el fin de poner al descubierto el tejido de la cornea situado debajo, el estroma. A continuacion se retira por ablacion con un laser (con frecuencia un laser excfmero) tejido del estroma de acuerdo con un perfil de ablacion determinado de manera individual para el paciente. Despues de abate de vuelta el colgajo; la herida cicatriza relativamente rapido.

Para la realizacion de un corte de colgajo durante la LASIK se sustituyo, recientemente, el microqueratomo mecanico utilizado con anterioridad por un laser de fs, es decir un laser el cual genera radiacion laser pulsada con duraciones de impulso en el margen de los femtosegundos. Para un corte entre tejidos la radiacion laser debe estar en el rango de longitudes de onda de transmision de la cornea, es decir por encima de aproximadamente 300 nm. Al mismo tiempo la densidad de energfa en el foco del rayo debe ser suficientemente grande como para generar una ruptura optica en el estroma, la llamada fotodisrupcion. Su zona de actuacion esta limitada de forma local al diametro del foco. Para generar un corte superficial debe ser movido por ello el foco del rayo, uno tras otro, de acuerdo con un modelo de exploracion determinado, por encima de un gran numero de puntos contiguos, usualmente solapados entre si, en la superficie de corte o el plano de corte deseado.

Las ventajas de una incision laser con respecto a un corte de la cornea realizado de manera mecanica con un microescalpelo conducen a una extension que va en aumento de la utilizacion de laseres de femtosegundos durante operaciones LASIK y otros tratamientos en los cuales hay que practicar cortes en la cornea.

Durante la realizacion de un corte de colgajo mediante un laser de femtosegundos se consigue, en la mayorfa de los casos, el corte mediante un alineamiento definido con exactitud de microdisrupciones de femtosegundos estrechamente contiguas. Para ello de dirige el foco del rayo, por ejemplo a lo largo de una trayectoria de lfnea sinuosa que describe meandros, en el plano del corte de colgajo que hay que generar (el denominado escaneo lineal). Esto corta el llamado lecho del colgajo. A continuacion se practica un corte de borde final a lo largo del borde deseado del colgajo. De este modo se define el borde del colgajo.

Los impulsos laser individuales son posicionados, en un plano perpendicular a la direccion del rayo (designado usualmente como direccion x-y), por ejemplo mediante un escaner de espejo, de forma precisa en el punto deseado de la cornea. De forma alternativa a la utilizacion de un escaner de espejo se puede utilizar, por ejemplo, un escaner de cristal, con el fin de dar lugar a la desviacion x-y deseada del rayo laser.

La calidad de un corte que hay que practicar mediante radiacion laser de fs se ve influida por el mantenimiento con precision de parametros relevantes tales como la energfa de impulso, el diametro del foco, el plano del foco asf como la distancia de lugares de foco (Spots) contiguos. Estos parametros se pueden optimizar bien por separado para diferentes gufas de corte. En caso de un corte de colgajo se puede distinguir, por ejemplo, entre dos formas de gufa de corte, es decir el corte de lecho de colgajo, que corta el lecho del colgajo, y que lo cubre, por ejemplo, mediante trayectorias de escaneo lineales, dispuestas ampliamente paralelas con direccion de movimiento cambiante, y el corte de borde periferico, que es frecuentemente necesario para la separacion del colgajo con respecto al estroma.

El curso de la trayectoria de una trayectoria de escaneo, a lo largo de la cual es movido el rayo laser, puede no ser a veces optima para la generacion deseada de una fotodisrupcion atermica (frfa) en cada punto a lo largo de la trayectoria de escaneo. Independientemente del curso de la trayectoria se pueden producir condensaciones locales de los puntos de luz laser. Por ejemplo, puede aparecer durante un escaneo lineal que describe meandros, con el cual debe ser cortado el lecho de un colgajo, en la zona de los arcos de inversion de los segmentos lineales individuales, una acumulacion de los puntos de luz por unidad de longitud o de superficie en comparacion con el numero de puntos de luz en la zona de los segmentos de trayectoria rectilfneos. Esta acumulacion o condensacion esta condicionada por la inercia del escaner, en especial en caso de utilizacion de un escaner de espejo, en los puntos de retroceso en los cuales de invierte la direccion de escaneo. Los puntos de foco contiguos no estan entonces ya, posiblemente, separados con claridad unos de otros, sino que estan tan proximos entre si que ya no se puede excluir una lesion termica del tejido de la cornea como consecuencia de una irradiacion de energfa local elevada. De todos modos el resto de la zona del colgajo, es decir el lecho propiamente dicho, puede ser optimo el resultado de corte con los parametros de rayo escogidos.

La publicacion EP 1 977 725 A1 describe un dispositivo para la cirugfa ocular refractiva con un laser de femtosegundos pulsado, en el cual se posicionan - por ejemplo para la generacion de un corte de la cornea - para

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evitar una estructura de rejilla regular, que provoca efectos de abovedamiento indeseados, de tal manera focos que la distancia entre focos contiguos vanan en gran medida. Los impulsos laser secuenciales en este momento de los puntos de foco son guiados en lmeas.

La publicacion EP 0 770 370 A2 describe un dispositivo para la ablacion fotoespalativa de tejido de la cornea y da a conocer en este contexto el borrado de un rayo laser cuando en una trayectoria de escaneo que describe meandros el foco de rayo cae sobre zonas situadas fuera de la region de tratamiento deseada.

La publicacion US 2008/0212623 A1 describe un dispositivo para la preparacion de una lamina intracorneal mediante radiacion laser. Para ello se genera tanto un corte anterior asf como un corte posterior en cada caso en dos partes, es decir una parte central circular y una parte exterior anular conectada a ella. En las zonas centrales se puede trabajar aqrn con una energfa menor que en las zonas exteriores.

La publicacion WO 2005/058216 A1 y la DE 10 2005 014 760 A1 dan a conocer moduladores con los cuales se puede debilitar impulsos individuales, en secuencias de impulsos laser.

Por consiguiente, un problema que se plantea la presente invencion es el de crear una solucion mediante tecnica de equipos la cual haga posible reducir el peligro de lesiones termicas del tejido del ojo durante la practica de incisiones en el tejido del ojo mediante radiacion laser de impulsos cortos.

Para la solucion de este problema la invencion preve un sistema para oftalmologfa con cirugfa laser segun la reivindicacion 1. La invencion parte, por consiguiente, del conocimiento de que a lo largo de la trayectoria de escaneo de un rayo laser pueden existir zonas en las cuales, condicionada por el curso de la trayectoria, pueda aparecer una entrada de energfa incrementada referida a la superficie, para parametros de radiacion por lo demas invariables. El peligro de ello resultante de una lesion termica lo enfrenta la invencion gracias a que reduce de manera selectiva, en zonas predeterminadas de la trayectoria de escaneo, la entrada de energfa referida a la superficie mediante borrado adecuado de impulso laser seleccionados. El borrado se utiliza para una parte de los impulsos en la zona de trayectoria en cuestion. Por ejemplo, es posible borrar unicamente uno de cada dos, uno de cada tres o, en general, uno de cada n-esimo impulso en la zona de trayectoria en cuestion. Borrado significa que el impulso laser en cuestion es completamente bloqueado o desviado y absorbido de manera adecuada, de manera que, esencialmente, no llegue nada de el sobre el tejido del ojo.

Independientemente de que se borren impulsos elegidos, quedan preferentemente invariables, a lo largo de la totalidad de la trayectoria de escaneo, aquellos parametros de radiacion tales como la tasa de repeticion de los impulsos emitidos por la fuente o/y el tamano del punto de luz (diametro del foco).

El control de la unidad de modulador por parte de la unidad de control tiene lugar, de manera adecuada, de forma dependiente del lugar, es decir dependiendo del lugar o de la zona a lo largo de la trayectoria de escaneo o de la muestra de desviacion del rayo, en la que se encuentra en ese momento el foco del rayo. El control puede tener lugar, de manera alternativa o adicional, en relacion con la velocidad de la radiacion laser con respecto al tejido del ojo, con una variacion de la velocidad mencionada - es decir de la aceleracion - o con una energfa de impulso de la radiacion laser.

De esta forma es posible, dependiendo de informaciones acerca del foco del rayo laser, adaptar adecuadamente la energfa de impulso emitida hacia el tejido del ojo. Esto puede tener lugar, como se ha mencionado ya, dependiendo del lugar o de la posicion. De forma alternativa o adicional se puede aplicar una modulacion adecuada, dependiendo de una muestra de movimiento asignada a la muestra de desviacion del rayo - como por ejemplo un perfil de velocidad del foco de rayo laser - o, por ejemplo, dependiendo de informaciones que son puestas a disposicion por parte de la unidad de escaner u de otros componentes del sistema.

En el caso de la muestra de desviacion de los rayos de lmea sinuosa, que se compone a partir de una pluralidad de trayectorias lineales rectas que se extienden rectilmeamente, sustancialmente en paralelo unas junto a otras, tiene lugar en las zonas del borde de la geometna de corte una inversion de la direccion de movimiento de aprox. 180°. En estos puntos de la muestra de desviacion del rayo, que se designan aqrn como arcos de inversion, aparece, a causa de una inercia inherente del escaner, una ralentizacion de la velocidad de escaneo. En caso de una tasa de repeticion que permanece esencialmente invariable de la fuente de laser, es decir en caso de una tasa de impulsos constante, resulta, en caso de una reduccion de la velocidad de escaneo, una entrada de energfa aumentada en el tejido del ojo por unidad de superficie. Un borrado de impulsos individuales o de secuencias de impulsos completas en la zona de los arcos de inversion, causado por la unidad de control, puede actuar en contra de una carga termica perjudicial resultante, posiblemente, de la entrada de energfa incrementada.

Una forma de realizacion preve que la unidad de modulador comprenda un componente de rejilla optico con eficiencia de difraccion variable. La difraccion producida por el componente de rejilla puede o bien borrar por completo del rayo laser, conduciendolo por completo a una trampa de rayos en su caso existente.

La unidad de modulador comprende, preferentemente, un modulador acustico-optico o uno electrooptico. Con un

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modulador de este tipo se puede interrumpir, por ejemplo, la radiacion laser con mucha rapidez y a lo largo de un intervalo de tiempo breve definido, con el fin de evitar una superposicion local indeseada de varios impulsos de radiacion laser en el mismo lugar.

La invencion se explica a continuacion con mayor detalle sobre la base de los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 muestra un ejemplo de forma de realizacion esquematico de un sistema segun la invencion para oftalmologfa de cirugfa laser,

la Fig. 2 muestra una primera muestra de escaneo segun la invencion, a tftulo de ejemplo, para un corte de colgajo,

la Fig. 3 muestra una segunda muestra de escaneo, a tftulo de ejemplo, que no se segun la invencion, para un corte de colgajo, y

la Fig. 4 muestra una tercera muestra de escaneo, a tftulo de ejemplo, que no es segun la invencion, para un corte de colgajo.

El sistema mostrado en representacion de bloques esquematica en la Fig. 1, designado en general mediante 100, es un sistema laser adecuado para la generacion de una incision entre tejidos en el ojo de un paciente. Un corte de colgajo intracorneal para la generacion de un colgajo LASIK constituye un ejemplo posible y preferido de una incision para la cual es adecuado el sistema laser 100. Sin embargo, no esta excluido generar mediante el sistema laser 100 otras formas de una incision en el tejido del ojo.

El sistema laser 100 comprende un oscilador laser 110, el cual emite espontaneamente impulsos laser con una duracion en el rango de los femtosegundos y una tasa de repeticion determinada. El oscilador laser 110 puede ser, por ejemplo, un oscilador laser de estado solido. Los impulsos emitidos por el oscilador laser 110 atraviesan una disposicion de preamplificador 120, la cual aumenta la potencia de impulso de los impulsos. La disposicion de preamplificador 120 da lugar, al mismo tiempo, a una extension temporal de los impulsos. Los impulsos laser tratados previamente de esta manera son reducidos, acto seguido, mediante un llamado Pulse-Picker 130, en cuanto a su tasa de repeticion. El oscilador laser 110 suministra, por ejemplo, impulsos con una tasa de 10 MHz o superiores. Esta tasa se reduce, con la ayuda del Pulse-Picker 130, hasta por ejemplo 200 kHz. Los impulsos reducidos de esta manera en cuanto a su tasa de repeticion son introducidos en un amplificador de potencia 140, que genera la energfa de impulso necesaria para la aplicacion de los impulsos todavfa temporalmente extendidos. Antes de que los impulsos amplificados de esta manera sean suministrados a un compresor de impulsos finales 150 poseen, por regla general, una longitud de impulso superior a un picosegundo, la cual es comprimida por el compresor de impulsos finales 150 de nuevo a la anchura de impulso de fs corta, de por ejemplo menos de 500 fs, posibilitada por la anchura de banda del oscilador 110 y los medios de amplificacion. En el caso del compresor de impulsos finales 150 puede tratarse, por ejemplo, de un comprensor de rejilla.

Los componentes 110, 120, 130, 140 y 150 se pueden considerar, de forma conjunta, como una fuente de laser en el sentido de la invencion.

La secuencia de impulsos laser de fs generada de esta manera atraviesa a continuacion un modulador de impulsos 170 el cual esta formado como modulador acustico-optico o como modulador electrooptico. En general el modulador de impulsos 170 puede contener elementos opticamente activos discrecionales que hacen posible un borrado o una modulacion rapidos de la energfa de los impulsos laser. Un modulador acustico-optico puede ofrecer, por ejemplo, tiempos de conmutacion de menos de 10 ps hasta por ejemplo 2 ps, con un tiempo muerto de aproximadamente de 10 hasta 100 ps.

Al modulador de impulsos 170 esta asignada en la Fig. 1 una trampa de haz (Beam Dump) 180, la cual sirve para absorber eventuales impulsos que haya que borrar, que no deben llegar al objetivo que hay que tratar. Los impulsos de este tipo que hay que borrar pueden ser dirigidos por el modulador de impulsos 170 hacia la trampa de haz 180, de manera que ya no esten contenidos en la trayectoria de los rayos posterior del rayo laser dirigido hacia el objetivo.

Despues del modulador 170 el rayo laser llega a una disposicion de escaneo y de enfoque 160, representada aquf como un bloque comun, la cual desvfa el rayo laser en un plano (plano x-y) perpendicular con respecto a la direccion del rayo, a la medida de una muestra de escaneo o de desviacion del rayo predeterminada, y lo enfoca en la direccion del rayo (direccion z) sobre el lugar objetivo deseado. El lugar objetivo esta situado, en el caso de un tratamiento del ojo, en el tejido del ojo y en especial en el tejido de la cornea. La muestra de desviacion del rayo define para los impulsos laser consecutivos la posicion de cada impulso en el plano x-y. Dicho con otras palabras, fija una trayectoria (o varias trayectorias), a lo largo de la cual hay que mover el rayo laser para, finalmente, obtener la incision deseada.

La disposicion de escaneo y enfoque 160 puede contener, por ejemplo, un escaner de espejo x-y con dos espejos

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de desviacion que se pueden accionar galvanometricamente, que se pueden girar alrededor de ejes perpendiculares entre sf para la exploracion de rayo, y un objetivo F-theta para el enfoque de rayo.

El modulador de impulsos 170 y la disposicion de escaneo y de enfoque 160 estan acoplados con una unidad de control 190 controlada mediante programa. Esta contiene, en una memoria de programa no representada con mayor detalle, un programa de control que da lugar, en caso de procesamiento por parte de la unidad de control 190, a un control tal del modulador de impulsos 170 y de la disposicion de escaneo y de enfoque 160 que el rayo laser es enfocado en el plano objetivo deseado, es movida en correspondencia con la muestra de desviacion de rayo deseada sobre el plano objetivo y, partes de la muestra de desviacion del rayo predeterminadas definidas en el programa de control, por lo menos una parte de los impulsos laser es debilitada en cuanto a la energfa o es borrada por completo mediante el modulador de impulsos 170.

El rayo laser emitido por la disposicion de escaneo y de enfoque 160 esta dirigido, en el caso de ejemplo mostrado, sobre una cornea 300 de un ojo 302 humano y es guiado allf con su foco en un plano de corte 304 intracorneal (plano o no plano). Este plano de corte 304 esta representado como una lmea, en la representacion de corte estilizada presente del ojo 302. Una explicacion detallada de la grna del corte asf como de la forma de funcionamiento del modulador 170, en relacion con la grna del corte, resulta de la descripcion de la Fig. 2 que viene a continuacion.

La Fig. 2 muestra una seccion de la cornea 300 humana, en la cual debe realizarse un corte de colgajo segun un primer esquema de corte de colgajo 305 segun la invencion. El esquema de corte de colgajo 305 esta representado unicamente de forma esquematica, en especial las relaciones de tamano no corresponden en determinadas circunstancias a las relaciones reales. Ademas el esquema de corte de colgajo 305 esta indicado unicamente por secciones, con el fin de mantener clara la representacion en su totalidad.

Para la realizacion del corte de colgajo se enfocan impulsos laser en los puntos 310, 315 de la cornea 300 indicados mediante drculos, de manera que se forman microdisrupciones. La radiacion laser generada por el sistema 100 es guiada, mediante un escaner de alta velocidad, por encima de la superficie de la cornea 300. La cornea presenta, por regla general, una curvatura superficial que debe designarse, en primera aproximacion, como esferica. Para la realizacion de un corte de colgajo es usual, por ejemplo, aplanar la superficie de la cornea que hay que tratar mediante el ejercicio de una presion/aspiracion de una caperuza. El enfoque de la radiacion laser de femtosegundos tiene lugar dentro de un plano 304 (ver la Fig. 1), el cual discurre esencialmente perpendicular con respecto al eje de vision del ojo, de manera que se forma un grosor de colgajo esencialmente uniforme. El rayo laser es guiado dentro de este plano a lo largo de curvas de trayectoria determinadas.

En una primera parte del esquema de corte 305 se genera el corte de lecho de colgajo superficial. Para ello se grna el rayo laser a lo largo de una trayectoria de escaneo 320 esencialmente recta en una primera direccion de movimiento 335 y se cambia su direccion de movimiento, al superar el radio de corte de colgajo deseado, a una segunda direccion de movimiento 345 y es guiado a continuacion de nuevo a lo largo de una recta de forma paralela y a una cierta distancia 325 con respecto a la primera recta de escaneo 320, de manera que la totalidad de la superficie del corte de colgajo es explorada, en forma de reticula o de meandros con direcciones de movimiento 335, 345 cambiantes.

Dentro de las lmeas de escaneo 320 individuales los lugares del foco 315 se alinean casi de manera equidistante con una distancia 327 entre sf, dado que la tasa de impulsos y la velocidad de escaneado a lo largo de las lmeas 320 son mantenidas constantes. Las lmeas de escaneado 320 individuales estan dotadas de tal manera con una distancia 325 entre sf que resulta, junto con la distancia 327 de los lugares de foco 315 individuales dentro de la lmea de escaneo, en total un corte superficial. En los bordes dentro de los arcos de inversion 330 de la muestra de corte de colgajo la direccion de movimiento del rayo laser vana, por ejemplo, en aproximadamente 180°. En estos arcos de inversion 330 resulta, como consecuencia de la inercia del escaner, una velocidad relativa ralentizada entre el rayo laser y la superficie de la cornea, de manera que muchos de los lugares de foco 315 estan situados, en cuanto a su lugar, muy proximos o coinciden. Esto se muestra en una distancia de lugar de foco 322 claramente mas pequena dentro de los arcos de inversion 330 comparada con la distancia de lugar de foco 327 a lo largo de las secciones de tramo de escaneo 320. estas zonas 330 estan sometidas, por consiguiente, a una lesion termica potencial.

Para completar el corte de colgajo se lleva a cabo, segun el corte superficial representado mediante las lmeas 320, un corte del borde a lo largo de un trayectoria 340, por ejemplo, esencialmente circular. Para el corte del borde puede ser necesaria o ventajosa otra densidad de foco comparada, por ejemplo, con la del corte de lecho de colgajo. Correspondientemente es la distancia 324 de los lugares de foco 310 a lo largo de la curva de trayectoria de corte del borde 340 mas pequena en el ejemplo de forma de realizacion de la Fig. 2 que la distancia 327 de los lugares de foco a lo largo de las curvas de trayectoria 320 esencialmente lineales. El corte del borde 340 esta interrumpido en un punto 350, que sirve como bisagra del colgajo al desprender y abrir la zona de la cornea separada, el cual se designa tambien como Hinge. Durante la apertura se separan las zonas 330 potencialmente lesionadas termicamente a lo largo de la lmea 340 y se encuentran entonces fuera del colgajo.

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Una primera posibilidad segun la invencion, con el fin de reducir la lesion termica mencionada en los puntos de inversion 330, consiste en interrumpir la emision de la radiacion laser a la cornea mediante un control adecuado del modulador 170 acustico-optico, cuando los lugares de foco caen fuera de la lfnea de corte del borde 340 (imaginada en primer lugar).

Esta situacion esta representada en el arco de inversion 334. Aquellos lugares de foco 315 o las microdisrupciones conectadas con ellos, que caerfan en la zona 334 sobre la cornea 300 o que serfan borrados, estan representados como cfrculos no rellenos. Con mayor exactitud se bloquea, en este ejemplo de forma de realizacion, la trayectoria de los rayos laser mediante el modulador 170 en la zona situada fuera del borde del colgajo, de manera que unicamente inciden impulsos individuales sobre la cornea 300. Este borrado de impulsos laser puede tener lugar, por ejemplo, dependiendo de una senal de lugar, de velocidad o de aceleracion suministrada por la unidad de escaneo 160. Dado el caso la generacion y/o suministro de senal pueden tener lugar mediante otros modulos o componentes independientes de la unidad de escaneo. El borrado puede tener lugar ademas, dado el caso, tambien mediante un control o programacion puramente temporal de la gufa del rayo laser o teniendo en cuenta otras senales adecuadas. Gracias a esta medida se mantiene parcialmente libre, como se puede reconocer en la Fig. 2, la zona del borde 334 de microdisrupciones inducidas por el rayo laser y se excluye una lesion termica en esta zona.

Una estrategia alternativa o en caso dado en combinacion con la posibilidad representada mas arriba para evitar una lesion termica consiste en una modulacion de la energfa de impulsos de femtosegundos individuales durante la gufa del corte en la cornea. Esto esta representado en la zona de inversion 332 de la Fig. 2. En lugar de mantener, como en la zona 334, la densidad de lugar de los lugares de foco individuales en media estadfstica esencialmente de manera aproximada dentro de una zona deseada, se reduce la energfa en la zona 332, que es emitida a la cornea como microdisrupciones mediante los impulsos laser individuales en forma de los lugares de foco 317. Para la representacion los cfrculos, que representan los lugares de foco de la radiacion laser, estan representados como cfrculos 317 con un radio menor. Para alcanzar una cesion de energfa menor el modulador 170 acustico-optico no es conmutado de un estado On a un estado de Off absoluto. Mas bien se pueden ajustar, para en principio cualquier impulso de la secuencia de impulsos de femtosegundos energfa de impulso individuales, las cuales se pueden adaptar a la utilizacion concreta en cuanto a la magnitud y la secuencia. Al mis o tiempo pueden realizarse tiempos de conmutacion que pueden modular impulsos individuales para una tasa de repeticion de hasta aprox. 1 MHz. En el presente caso de ajusta o se regula, para los impulsos que estan situados fuera de la zona del corte de colgajo, una energfa de impulso constantemente mas pequena. Sin embargo, es tambien imaginable un curso de energfa de impulso adaptado al curso presumido o real de la velocidad o de la aceleracion. Ademas es imaginable disponer el arco de inversion 332 no fuera del lecho de colgajo sino dentro del corte de borde para de este modo conseguir un acortamiento temporal de la totalidad del proceso de corte de colgajo prescindiendo de un escaner por encima de la zona de corte del borde real. Con el esquema de corte de colgajo 305 representado en la Fig. 2 se pueden realizar formas de colgajo discrecionales, lo que puede ser ventajoso en especial en caso de aberraciones de orden superior de la geometrfa de la cornea como, por ejemplo, el astigmatismo.

En la Fig. 3 esta representada otra forma alternativa, que no es segun la invencion, de la generacion del corte de colgajo. En lugar de un escaneo lineal, en forma de meandro, de la zona de corte de colgajo esta prevista, en el esquema de corte de colgajo 400 de la Fig. 3, una gufa de escaneo de forma espiral. La representacion del esquema de corte es de nuevo unicamente esquematica, es decir que las relaciones de tamano y distancia no son, como en la Fig. 2, a escala y puede divergir en la realidad del esquema representado. Ademas, como tambien en la Fig. 2, la gufa de corte es incompleta. En especial en la zona periferica del corte en espiral hay que situar, en una gufa de corte real, aun mas impulsos.

La gufa de corte tiene lugar, en el presente ejemplo de forma de realizacion, a lo largo de una trayectoria espiral 420, que se desarrolla desde la zona central 405 de la cornea 300 hacia fuera hacia zonas 430 perifericas, en el presente caso en sentido horario, a lo largo de la direccion de movimiento, indicada mediante una flecha 407 en la Fig. 3. Los lugares de foco 415 individuales se situan, a lo largo de la trayectoria 420 en forma de espiral, mediante una tasa de pulso continua. El perfil de velocidad de lo largo de la trayectoria espiral 420 generado por el escaner se compone de una componente de velocidad lineal-radial asf como de una de rotacion. En caso de una componente de rotacion constante (es decir, de una velocidad angular constante) y de una componente radial constante reina, para una tasa de impulsos constante, en la zona central 405 una densidad de lugares de foco claramente superior a lo largo de la curva de trayectoria 420 que en zonas perifericas 430, dado que en la zona periferica 430 la velocidad en la trayectoria es mayor a causa de la velocidad de rotacion constante. Esto se pone de manifiesto por una distancia punto de foco 432 menor en la zona central 405 comparada con la distancia de lugar de foco 434 en la zona periferica 430.

Si bien el esquema de corte de colgajo 400 tiene la ventaja de que, en caso de la direccion de movimiento 407 descrita desde el centro 405 hacia las zonas perifericas 430, el corte de lecho de colgajo superficial puede ser transformado de manera continua en el corte de borde de colgajo. Existe, sin embargo, por otro lado, el peligro de una lesion termica en la zona central de la cornea 300, lo que puede ser especialmente desventajoso allf. Tambien en caso de un desarrollo de la trayectoria espiral en una direccion de movimiento inversa, es decir desde la zona del borde 430 periferica del colgajo hacia dentro, al interior de la zona central 405, existe el mismo peligro, dado que hay que utilizar aquf tambien un potencia de impulso mixto la cual es para la zona periferica 430, para una frecuencia de

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impulso temporalmente fija, tendencialmente demasiado baja y, en la zona central 405 de la cornea 300, eventualmente, demasiado alta.

Con el fin de conseguir una entrada de energfa mas uniforme por unidad de superficie se modula de tal manera, segun una forma de realizacion, la energfa que hay que ceder al tejido del ojo de la cornea 300, en los lugares de foco 415, que en la zona central 405 de la cornea la entrada de energfa es menor que en la zona periferica 430. Esto esta indicado en la Fig. 3 mediante un radio, que aumenta desde la zona central 405 hacia la zona periferica 430, de los cfrculos que representan lugares de foco 415. Por consiguiente se reduce, desde dentro 405 hacia fuera 430, la densidad de lugares de foco, mediante la potencia de impulso que aumenta la entrada de energfa por lugar de foco, a que dan lugar las microdisrupciones desencadenadas, es mayor y compensa por consiguiente la densidad de lugares de foco que se reduce a una entrada de energfa por unidad de superficie que queda, esencialmente, dentro de una zona deseada. La compensacion mediante el modulador 170 puede ser controlada temporalmente mediante una unidad de control de acuerdo con una funcion matematica definida con anterioridad, si bien puede disponer un circuito de regulacion el cual regule la potencia de impulso, por ejemplo, dependiendo de la posicion radial del dispositivo de escaneo 160.

De forma alternativa a un control o regulacion de la potencia de impulso a lo largo de la curva de trayectoria espiral 420 se puede controlar o regular, en un esquema de escaneo de trayectoria espiral, una densidad de impulsos constante a lo largo de una curva de trayectoria mediante borrado de impulsos laser. Esto esta representado de manera esquematica en la Fig. 4. Para evitar repeticiones se tratan, en la descripcion de la Figura 4, unicamente las diferencias esenciales con respecto a las formas de realizacion de las Figs. 2 y 3, descritas con anterioridad. En la Fig. 4 esta representado un esquema de corte de colgajo 500, que no es segun la invencion, comparable con el esquema de la forma de realizacion de la Fig. 3. Este genera, mediante una muestra de desviacion del rayo de forma espiral a lo largo de una curva de trayectoria 520, un corte de colgajo mediante aplicacion de impulsos laser 515. Para mantener esencialmente constante la distancia de foco de los impulsos laser 515 en la curva de trayectoria 520 del escaner espiral se varfa (en lugar de una variacion de la frecuencia de repeticion de impulsos de la fuente laser o en lugar en una variacion de la energfa de impulso laser), mediante borrado de impulsos laser 525 individuales, la tasa de impulsos de la radiacion laser que incide sobre el tejido del ojo, de acuerdo con la siguiente ecuacion:

= const—------------- f «f da di«da

/• - j \ j a t o

i J a

dado que

siendo

fi = tasa de impulsos en la zona espiral interior fa = tasa de impulsos en la zona espiral exterior, y Sf = distancia de punto de luz en la curva de trayectoria.

di = diametro de la curva de trayectoria en la zona central; da = diametro de la curva de trayectoria en una zona exterior.

Por consiguiente resulta en una zona central 505, mediante el borrado de tres de cuatro impulsos y, en una zona periferica 530, mediante borrado de uno de cada dos impulsos, una densidad de lugar de foco aproximadamente uniforme a lo largo de la totalidad de la zona de corte de lecho de colgajo de la cornea 300. Los valores numericos y las relaciones de tamanos aquf representados no son, en determinadas circunstancias, fieles a la realidad o a escala y sirven unicamente para la representacion esquematica. En una forma de realizacion concreta pueden divergir notablemente las relaciones de impulso-respecto-a-borrado reales de los valores representados de manera simplificada.

En total se puede evitar, por consiguiente, mediante un borrado correlacionado mediante programa o mediante una modulacion selectiva de la potencia de impulso de la radiacion laser, la acumulacion local, relacionada con consecuencias negativas, o incluso la superposicion de varios impulsos laser de fs en la zona de los puntos de inversion, en caso de un procedimiento de corte de colgajo lineal en forma de reticula o una secuencia excesivamente densa de impulsos laser de fs en un procedimiento de escaneo en forma de espiral. La fuente laser funciona en todos los casos sin perturbacion con parametros de rayo fijos y optimizados tales como energfa de impulso, duracion de impulso asf como divergencia y producto de parametros de rayo, con lo cual la calidad de corte queda optimizada de manera uniforme.

La invencion puede ser utilizada tambien para otras utilizaciones de laser de fs en la oftalmologfa. Por ejemplo, se pueden utilizar esquemas de corte similares para la queratoplastia lamelar y penetrante como, por ejemplo, en una extraccion lenticular o similar.

Claims (4)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   REIVINDICACIONES

   1. Sistema (100) para oftalmologfa con cirugfa laser, que comprende

   - una fuente (110) de radiacion laser pulsada con unos parametros de radiacion, que estan ajustados para la generacion fotodisruptiva de una incision en la cornea,

   - un escaner (160) para desviar la radiacion laser,

   - una unidad electronica de control (190), que esta prevista para controlar el escaner de acuerdo con una geometrfa de corte predeterminada para generar un colgajo corneal, comprendiendo la geometrfa de corte un corte de lecho que define el lecho del colgajo, asf como un corte de borde que define el borde del colgajo,

   caracterizado por que para el corte de lecho, se define una muestra de desviacion de los rayos de lfnea sinuosa con una pluralidad de trayectorias lineales (320) que se extienden rectilfneamente unas junto a otras y una pluralidad de arcos de inversion (334) que conectan, en cada caso, por el lado del extremo un par de trayectorias lineales contiguas, estando los arcos de inversion situados fuera del borde del colgajo, y por que

   el sistema comprende una unidad de modulador (170) para modular los impulsos laser emitidos por la fuente (110),

   estando la unidad de control (190) prevista asimismo para controlar la unidad de modulador (170) de tal manera que una parte de los impulsos laser este suprimida en las partes de la muestra de desviacion de los rayos de lfnea sinuosa que se encuentran fuera del borde del colgajo.
2. 2. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de modulador (170) comprende un modulador acustico- optico o electrooptico.
3. 3. Sistema segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de modulador (170) comprende un componente de rejilla optico con eficiencia de difraccion variable.
4. 4. Sistema segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que una trampa de haz (180) esta asociada con la unidad de modulador (170).