TWI749760B

TWI749760B - 處理眼部組織的設備

Info

Publication number: TWI749760B
Application number: TW109131187A
Authority: TW
Inventors: 黃承好
Original assignee: 艾克夏醫療儀器股份有限公司
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2021-12-11
Also published as: TW202210043A; CN114159226A

Abstract

本發明關於一種處理眼部組織的設備。處理眼部組織的設備包括雷射光源、光學系統、光學掃描移動裝置、控制器、及移除裝置。控制器配置為控制雷射光源產生飛秒雷射束，控制光學系統將飛秒雷射束引導到光學掃描移動裝置，及控制光學掃描移動裝置以飛秒雷射束在眼部組織中產生目標處理區域，其中，目標處理區域包括銳邊部分及待移除部分，銳邊部分可具有漸縮至數值為零的最小厚度，且其中，銳邊部分在目標處理區域的產生過程中藉由飛秒雷射束被燒蝕。移除裝置配置為在使用者的操作下從眼部組織中移除目標處理區域的待移除部分。

Description

處理眼部組織的設備

本發明關於處理眼部組織的設備。

為了達到矯正視力的目的，習知已有一種使用準分子雷射來改變眼睛的角膜的弧度的方法，其可稱為雷射視力矯正(Laser Vision Correction，LVC)。在雷射視力矯正方法中，最為常見的是準分子雷射原位層狀角膜塑形術(LASIK)，其大約佔所有雷射視力矯正方法的85%。

早期在進行LASIK手術時，醫生通常是使用物理刀片(亦稱為微型角膜切割器)在角膜上割出角膜瓣，接著翻開角膜瓣，再以雷射削去外露之角膜組織，以改變角膜的弧度。近年來，關於在角膜上割出角膜瓣的方法，還發展出一種利用飛秒雷射的方法，其以成千上萬的雷射脈衝光產生光分裂效應來形成極微小點狀空泡導致組織分離，進而形成角膜瓣。由於飛秒雷射可提供比微型角膜切割器更高的安全性、可重複性、可預測性及靈活性，這種利用飛秒雷射的方法已被越來越廣泛地用於在LASIK手術中以形成角膜瓣。此外，使用飛秒雷射的方法還可降低與微型角膜切割器相關的醫源性圓錐角膜(陡峭的角膜)、角膜瓣移位(平坦的角膜)及不規則角膜瓣等的不良併發症發生的機率。

然而，在LASIK手術中，由於角膜瓣的切口較大，導致角膜瓣在手術後難以再支撐角膜去對抗眼壓的强度，因此大大地削弱了手術後角膜的强度。

除了LASIK手術之外，近年來還發展出另一種藉由飛秒雷射的雷射視力矯正方法，其藉由飛秒雷射在角膜組織中產生角膜透鏡，再經由飛秒雷射所產生的微創切口從角膜組織中移除(取出)角膜透鏡，藉以改變角膜的弧度。在這種方法中，由於不需要產生切口較大的角膜瓣，較可避免在手術後發生角膜瓣移位的問題，且亦較不會過度地削弱角膜的強度。

關於移除(取出)角膜透鏡之方法，已知的是利用飛秒雷射在完整的角膜組織中切出兩個切面來形成角膜透鏡，此兩個切面包括一個遵循角膜外部形狀的上切面(稱為Cap)以及一個曲率高於上切面的下切面(稱為Curvature)。接著，使用飛秒雷射在角膜透鏡的切面外周邊再進行一次切割，產生切穿角膜表面的微創切口，以經由此微創切口將角膜透鏡從角膜組織內取出。如此一來，在取出角膜透鏡之後，角膜的外曲率改變，其差值為矯正眼睛的屈光不正(矯正視力)所必需的屈光度。

美國專利第10682256號揭露了關於取出角膜透鏡之方法的技術，其中，為了避免角膜透鏡在被從角膜組織取出的過程中發生破裂(尤其是角膜透鏡的邊緣部分)，必須在角膜透鏡的上切面與下切面之間設置一補償厚度，以增加角膜透鏡的邊緣部分之強度。然而，如圖5A及5B所示，在上切面與下切面之間設置補償厚度DH的方法會導致被移除(取出)的角膜透鏡的厚度增加，使得剩下的角膜的總厚度在手術後會變得較薄，較不利於角膜對抗眼壓的強度。

本發明的目的在於提出一種處理眼部組織的設備，其可有利地克服前述先前技術中的問題，同時達到維持眼部組織的強度且避免被移除(取出)的眼部組織的部分破裂的有利技術效果。

根據本發明所提供之處理眼部組織的設備包括雷射光源，配置為產生飛秒雷射束；光學系統，配置為引導由雷射光源所產生的飛秒雷射束；光學掃描移動裝置，配置為將來自光學系統的飛秒雷射束透過聚光鏡施加到眼部組織；控制器，與雷射光源、光學系統及光學掃描移動裝置連接，且配置為控制雷射光源產生飛秒雷射束；控制光學系統將飛秒雷射束引導到光學掃描移動裝置；及控制光學掃描移動裝置以飛秒雷射束在眼部組織中產生目標處理區域，其中，目標處理區域包括銳邊部分及待移除部分，銳邊部分可具有漸縮至數值為零的最小厚度，且其中，銳邊部分在目標處理區域的產生過程中藉由飛秒雷射束被燒蝕；以及移除裝置，配置為在使用者的操作下從眼部組織中移除目標處理區域的待移除部分。

藉由本發明所提供之處理眼部組織的設備，由於在移除裝置移除目標處理區域的待移除部分之前，控制器已先控制光學掃描移動裝置藉由飛秒雷射束燒蝕目標處理區域的銳邊部分，使得目標處理區域僅剩下待移除部分需要被從眼部組織中移除，且此待移除部分不會在被從眼部組織中移除的過程中破裂，故，可避免發生眼部組織中的被移除(取出)的部分破裂的問題。

此外，藉由本發明所提供之處理眼部組織的設備，由於不需要藉由控制光學掃描移動裝置對目標處理區域設置額外的補償厚度來避免移除裝置在移除眼部組織的被移除(取出)的部分的過程中發生破裂的問題，依據處理眼部組織的實際需求，本發明的處理眼部組織的設備的控制器可藉由控制光學掃描移動裝置使所產生的目標處理區域具有相應的厚度，且此厚度的最小值可能為零。換言之，本發明的處理眼部組織的設備可避免額外地增加處理(例如，矯正)眼部組織所需的目標處理區域的厚度以外的厚度，進而達到最大程度地維持眼部組織的強度的目的。

1:下切面

2:上切面

4:移除切口

8:切斷面

100:處理眼部組織的設備

101:雷射光源

102:光學系統

103:光學掃描移動裝置

104:聚光鏡

105:控制器

DH:補償厚度

E:眼部組織

O:中心軸

S101~S104:步驟

T1、T2:目標處理區域

TE:銳邊部分

TR:待移除部分

參照以下詳細說明，特別是當結合所附圖式來考量時，本發明之更完整的理解及其許多附帶的優點將變得容易理解，其中：圖1為根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法的流程圖；圖2A為根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法在眼部組織中所產生的目標處理區域的正視示意圖；圖2B為沿著圖2A的線II-II所截取之截面示意圖；圖3A為根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法在眼部組織中所產生的另一種目標處理區域的正視示意圖；圖3B為沿著圖3A的線III-III所截取之截面示意圖；圖4為根據本發明的實施例之處理眼部組織的設備的示意圖；以及圖5A及5B為根據先前技術在角膜中產生角膜透鏡的截面示意圖。

將在下文中參照所附圖式描述本發明的實施例。在下面的描述中，具有實質上相同的功能和佈置的組成元件由相同的標號表示，且只有在必要時才做成重複的描述。

首先，參照圖1說明根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法。在以下關於本發明的實施例的說明中，以角膜作為眼部組織的範例進行說明，然而，本發明的處理眼部組織的方法可適用的眼部組織並不以此為限。例如，根據本發明之處理眼部組織的方法亦可適用於像是水晶體的眼部組織。

如圖1所示，根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法包括步驟S101到S104。首先，在步驟S101中，從雷射光源產生飛秒雷射束。接著，在步驟S102中，引導飛秒雷射束朝向眼部組織。接下來，在步驟S103中，藉由飛秒雷射束在眼部組織E中產生目標處理區域T1、T2(參見圖2A至3B)，目標處理區域T1、T2包括銳邊部分TE及待移除部分TR，銳邊部分TE可具有漸縮至數值為零的最小厚度。關於目標處理區域T1、T2的更多細節，稍後將參照圖2A至3B做出詳細的說明。最後，在步驟S104中，從眼部組織E中移除目標處理區域T1、T2的待移除部分TR。

下面將參照圖2A至3B說明根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法在眼部組織E中所產生的兩種目標處理區域T1、T2的範例。

圖2A及2B顯示根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法在眼部組織E中所產生的一種目標處理區域T1的範例。

參照圖2A及2B，在眼部組織E中所產生的目標處理區域T1包括：首先藉由飛秒雷射束在眼部組織E中產生下切面1、接著藉由飛秒雷射束燒蝕目標處理區域T1的銳邊部分TE、以及最後藉由飛秒雷射束在眼部組織E中產生與下切面1相連接的上切面2。目標處理區域T1在經過這樣的處理之後，其銳邊部分TE已被飛秒雷射束燒蝕而氣泡化，而僅剩下待移除部分TR。

在圖2A及2B所顯示的範例中，藉由飛秒雷射束所產生的上切面2及下切面1在下切面1的外周緣相互連接，且因此，目標處理區域T1的銳邊部分TE包括上切面2與下切面1之在下切面1的外周緣之相互連接之處。

此外，為了從眼部組織E中移除目標處理區域T1的待移除部分TR，根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法還包括藉由飛秒雷射束在眼部組織E中製造出移除切口4，此移除切口4位在上切面2的外周緣處且從眼部組織E的外表面連接到上切面2，且因此，移除切口4亦與目標處理區域T1相連接。如此一來，可經由移除切口4從眼部組織E中移除目標處理區域T1的待移除部分TR。

在從眼部組織E中移除圖2A及2B所顯示的目標處理區域T1的待移除部分TR之後，眼部組織E(亦即，本實施例中的角膜)的外曲率會被改變(例如，變得較為平緩)，因而達到改變角膜的弧度以矯正視力的目的。換言之，圖2A及2B所顯示之目標處理區域T1是為了矯正近視而需要從角膜中被移除的目標處理區域的範例。

圖3A及3B係顯示根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法在眼部組織E中所產生的另一種目標處理區域T2的範例。

參照圖3A及3B，目標處理區域T2是採用與圖2A及2B所示之目標處理區域T1類似的方式被產生於眼部組織E中，兩者之間的不同之處在於，在圖3A及3B所顯示的範例中，首先藉由飛秒雷射束所產生的下切面1具有類似於W的形狀，且因此，藉由飛秒雷射束所產生的上切面2與下切面1除了在下切面1的外周緣之外，還在靠近中心軸O的部分相互連接(參照圖3B)，且因此，目標處理區域T2的銳邊部分TE包括上切面2與下切面1之在下切面1的外周緣、以及靠近中心軸O的部分之相互連接之處。更進一步言之，目標處理區域T2的銳邊部分TE還包括位在W形狀之下切面1的兩側之轉折之處。目標處理區域T2的這些銳邊部分TE均藉由飛秒雷射束被燒蝕而氣泡化。

此外，為了從眼部組織E中移除目標處理區域T2的待移除部分TR，類似於上面所說明之從眼部組織E中移除目標處理區域T1的待移除部分TR，根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法還包括藉由飛秒雷射束在眼部組織E中製造出移除切口4，此移除切口4位在上切面2的外周緣處且從眼部組織E的外表面連接到上切面2，且因此，移除切口4亦與目標處理區域T2相連接。如此一來，目標處理區域T2的待移除部分TR可經由移除切口4而從眼部組織E中被移除。

然而，在圖3A及3B所顯示的範例中，由於目標處理區域T2的上切面2與下切面1除了在下切面1的外周緣之外，還在靠近中心軸O的部分相互連接(參照圖3B)，當從圖3A的正視示意圖之方向觀看時，此目標處理區域T2具有類似甜甜圈的形狀。在這種情況下，若欲經由移除切口4移除目標處理區域T2的待移除部分TR，還需要額外藉由飛秒雷射束在眼部組織E中燒蝕出切斷面8(參見圖3A)，此切斷面8連接目標處理區域T2的上切面2與下切面1之在下切面1的外周緣和靠近中心軸O的部分之相互連接之處，並貫穿目標處理區域T2，以使得目標處理區域T2被切斷面8分開，進而使得目標處理區域T2的待移除部分TR可容易地從移除切口4被移除。

為了更進一步地有利於從移除切口4移除目標處理區域T2的待移除部分TR，較佳的是使移除切口4與切斷面8相對於目標處理區域T2的中心軸O位在相反側上，使得可從移除切口4均勻地移除目標處理區域T2的待移除部分TR。

在從眼部組織E中移除圖3A及3B所顯示的目標處理區域T2的待移除部分TR之後，眼部組織E(亦即，本實施例中的角膜)的外曲率會被改變(例如，變得較為隆起)，因而達到改變角膜的弧度以矯正視力的目的。換言之，圖3A及3B所顯示之目標處理區域T2是為了矯正遠視而需要從角膜中被移除的目標處理區域的範例。

從上面參照圖2A至3B對於根據本發明的實施例之處理眼部組織的方法在眼部組織E中所產生的目標處理區域T1、T2的範例之說明可清楚地了解到的是，由於在移除目標處理區域T1、T2的待移除部分TR之前，已先藉由飛秒雷射束燒蝕目標處理區域T1、T2的銳邊部分TE，僅剩下目標處理區域T1、T2的待移除部分TR，且在移除眼部組織E的目標處理區域T1、T2的過程中，此待移除部分TR較不容易發生破裂。因此，根據本發明的處理眼部組織的方法確實可有效地避免被移除的眼部組織(例如，角膜)的部分(亦即，目標處理區域T1、T2)在移除的過程中破裂的問題發生。

除此之外，由於在根據本發明的處理眼部組織的方法中，被移除的眼部組織(例如，角膜)的部分在移除的過程中不會發生破裂的問題，相較於先前技術藉由對目標處理區域設置額外的補償厚度來避免在移除的過程中發生破裂的問題，本發明的處理眼部組織的方法不需要對目標處理區域設置額外的補償厚度，故，依據處理眼部組織的實際需求，本發明的處理眼部組織的方法可使所產生的目標處理區域具有相應的厚度，且此厚度的最小值可能為零。換言之，本發明的處理眼部組織的方法可避免額外地增加處理(例如，矯正)眼部組織所必須的目標處理區域的厚度以外的厚度(例如，先前技術中的補償厚度)，進而最大程度地達到維持眼部組織的強度的目的。

另一方面，由於根據本發明的處理眼部組織的方法可使所產生的目標處理區域具有相應的厚度而無需設置補償厚度，其可更精確地決定處理(例如，矯正)眼部組織所必須的目標處理區域的範圍，使得其可處理的範圍(例如，可矯正的視力度數)更加廣泛。例如，針對視力的矯正，若角膜所能承受之移除的目標處理區域的最大厚度為DA，由於先前技術必須對移除的目標處理區域額外設置補償厚度DH，其所能矯正的視力範圍為最大厚度相當於DA-DH(角膜所能承受之移除的目標處理區域的最大厚度減去補償厚度)的範圍，相較之下，由於根據本發明的處理眼部組織的方法不須設置任何的補償厚度，其所能矯正的視力範圍為最大厚度相當於DA(角膜所能承受之移除的目標處理區域的最大厚度)的範圍。

圖4顯示根據本發明的實施例之處理眼部組織的設備100的示意圖。

根據本發明的實施例之處理眼部組織的設備100包括雷射光源101，配置為產生飛秒雷射束；光學系統102，配置為引導由雷射光源101所產生的飛秒雷射束；光學掃描移動裝置103，配置為將來自光學系統102的飛秒雷射束透過聚光鏡104施加到眼部組織E；以及控制器105，與雷射光源101、光學系統102及光學掃描移動裝置103連接，且配置為控制雷射光源101、光學系統102及光學掃描移動裝置103，以在眼部組織E中產生目標處理區域T1、T2(參見圖2A至 3B)。根據本發明的實施例之處理眼部組織的設備100還包括移除裝置(圖中未示)，其配置為在使用者的操作下從眼部組織E中移除目標處理區域T1、T2的待移除部分TR(參見圖2A至3B)。

具體而言，控制器105配置為控制雷射光源101產生飛秒雷射束、控制光學系統102將飛秒雷射束引導到光學掃描移動裝置103、以及控制光學掃描移動裝置103藉由飛秒雷射束透過聚光鏡104在眼部組織E中產生目標處理區域T1、T2，目標處理區域T1、T2包括銳邊部分TE及待移除部分TR，銳邊部分TE可具有漸縮至數值為零的最小厚度，且銳邊部分TE在目標處理區域T1、T2的產生過程中藉由飛秒雷射束被燒蝕。

關於控制器105如何在眼部組織E中產生目標處理區域T1、T2的更多細節，可參照前文中對於圖2A至3B的說明，此處不再贅述。

同樣地，在根據本發明的處理眼部組織的設備100中，由於在移除裝置(圖中未示)移除目標處理區域T1、T2的待移除部分TR之前，控制器105已先控制光學掃描移動裝置103藉由飛秒雷射束燒蝕目標處理區域T1、T2的銳邊部分TE，使得目標處理區域T1、T2中只剩下待移除部分TR，且此待移除部分TR在移除眼部組織E的目標處理區域T1、T2的過程中較不容易發生破裂。因此，根據本發明的處理眼部組織的設備確實可有效地避免被移除的眼部組織(例如，角膜)的部分(亦即，目標處理區域T1、T2)在移除的過程中破裂的問題發生。

此外，由於在根據本發明的處理眼部組織的設備100中，被移除的眼部組織E(例如，角膜)的部分在被移除裝置移除的過程中不會發生破裂的問題，相較於先前技術藉由對目標處理區域設置額外的補償厚度來避免在移除的過程中發生破裂的問題，本發明的處理眼部組織的設備不需要對目標處理區域設置額外的補償厚度，故，依據處理眼部組織的實際需求，本發明的處理眼部組織的設備的控制器可控制光學掃描移動裝置使得所產生的目標處理區域具有相應的厚度，且此厚度的最小值可能為零。換言之，本發明的處理眼部組織的設備可避免額外地增加處理(例如，矯正)眼部組織所必須的目標處理區域的厚度以外的厚度(例如，先前技術中的補償厚度)，進而最大程度地達到維持眼部組織的強度的目的。

另一方面，同樣地，由於根據本發明的處理眼部組織的設備100可使所產生的目標處理區域具有相應的厚度而無需設置補償厚度，其可更精確地決定處理(例如，矯正)眼部組織所必須的目標處理區域的範圍，使得其可處理的範圍(例如，可矯正的視力度數)更加廣泛。此優點已於前文中詳細說明，此處不再贅述。

在本文中所描述的實施例的圖式旨在提供對於本發明的理解。換言之，圖式僅為代表性的且可能未按比例繪製。圖式中的某些比例可能被放大，而其他比例可能被縮小。據此，圖式應被視為示意性的而非限制性的。

雖然已於上述實施例中參照附圖說明本發明的各種實施例，但上述實施例僅為本發明的較佳實施例，並非意圖用來將本發明侷限於上文中所描述及附圖中所示的特徵及結構。應理解的是，在不偏離本發明的範疇的情況下，熟知本領域的技術人士所能夠設想到各種其它的省略、置換、變化和修改亦被包含在本發明的範疇內。