SISTEMA DE LENTILLAS PARA CIRUGIA LASER.

Un sistema (10) para mover el punto (44) focal de un haz de láser a lo largo de una trayectoria (42) predeterminada dentro de la córnea (18) de un ojo (14),

en el que la córnea (18) tiene una superficie (40) anterior y el ojo (14) define un eje (16) óptico, comprendiendo dichos sistema (10):

una lentilla (28) formada por una superficie (32) anterior y una superficie (30) posterior, teniendo dicha superficie (30) posterior un radio de curvatura, R, siendo dicha lentilla (28) acoplable con la córnea (18) para adaptar la superficie (40) anterior de la misma con dicha superficie (30) posterior de dicha lentilla (28);

una fuente (12) de láser para generar el haz de láser, estando dicha fuente (12) de láser orientada para dirigir el haz de láser a través de dicha lentilla (28) y teniendo un medio para enfocar el haz de láser en un punto (44) focal a una profundidad predeterminada dentro de la córnea (18);

un procesador (26) para recibir datos de entrada que incluyen la geometría de dicha lentilla (28), la ubicación de dicha fuente (12) de láser, un mapeado de la densidad de la córnea (18) y el ángulo de inclinación del haz de láser respecto al eje (16) óptico para al menos una ubicación de fuente de láser, estando dicha ubicación de la fuente de láser distanciada de dicho eje (16) óptico, funcionando dicho procesador (26) con dichos datos de entrada para calcular los movimientos de la fuente (12) de láser perpendiculares y paralelos a dicho eje (16) óptico necesarios para mantener la profundidad del punto (44) focal desde la superficie (40) anterior de la córnea (18) a medida que dicho punto (44) focal avanza a lo largo de la trayectoria (42) predeterminada; y

medios (20) sensibles a dicho procesador (26) para mover la fuente (12) de láser respecto a dicha lentilla (28) para mover el punto (44) focal del haz de láser a lo largo de la trayectoria (42) predeterminada

Sistema de lentillas para cirugía láser.

Campo de la invención

La presente invención se refiere de forma general a sistemas de cirugía láser oftalmológica. Más concretamente, la presente invención se refiere a una lentilla para uso en conjunción con un procedimiento quirúrgico que permite que un láser quirúrgico enfoque de forma precisa una ubicación predeterminada dentro de la córnea del ojo de un paciente. La presente invención es especialmente útil, pero no exclusivamente, para crear un colgajo corneal que se puede usar posteriormente en un procedimiento quirúrgico para mejorar la visión de un paciente modificando la forma de la córnea del paciente.

Antecedentes de la invención

Hay muchos procedimientos quirúrgicos en los que es deseable poder enfocar un haz de láser en una ubicación predeterminada dentro de la córnea de un paciente con precisión y exactitud. Uno de tales procedimientos quirúrgicos implica la creación de un colgajo corneal que se puede levantar para exponer el tejido del estroma. Una vez expuesto, el tejido del estroma se puede vaporizar usando un láser para volver a dar forma a la córnea. Un ejemplo de un procedimiento que usa un haz de láser enfocado en una ubicación predeterminada dentro de la córnea de un paciente se desvela en la patente estadounidense nº 4.907.586, que se concedió a Bille y col. por una invención titulada "Method for Reshaping the Eye". Con más detalle, la patente de Bille anteriormente citada desvela el uso de un haz de láser pulsado para una fotoablación sub-superficial del tejido intraestromal. A diferencia del láser de escímeros, el haz de láser pulsado, como desvela Bille, penetra el tejido corneal y se puede enfocar a un punto por debajo de la superficie de la córnea para fotoablar el tejido estromal en el punto focal. La capacidad de alcanzar una ubicación sub-superficial sin proporcionar necesariamente una trayectoria física permite la fotoablación precisa volúmenes de tejido estromal con formas complejas, a la vez que se minimiza la cantidad de tejido total destruido.

Cuando se considera la fotoablación sub-superficial, es útil un conocimiento general de la anatomía de la córnea. Con detalle, la córnea humana comprende varias capas de tejido que son estructuralmente diferentes. En orden, desde la dirección posterior de la parte externa del ojo hacia la parte interna del ojo, las diferentes capas de una córnea son: una capa epitelial, la membrana de Bowman, el estroma, la membrana de Decemet y la capa endotelial. De estas diversas estructuras, el estroma es la más extensa y tiene, generalmente, un espesor de aproximadamente cuatrocientos micrómetros. Resulta que la respuesta de cicatrización del tejido estromal es generalmente más rápida que la de las otras capas de la córnea. Debido a la relativa abundancia de tejido estromal y a su respuesta de cicatrización, generalmente el tejido estromal se selecciona para su extracción en procedimientos de corrección de la refracción.

Con detalle, el estroma del ojo está formado por aproximadamente doscientas capas identificables y distinguibles de laminillas. Cada una de estas capas de laminillas del estroma tiene generalmente forma de cúpula, como la propia córnea, y cada una se extiende por un zona circular que tiene un diámetro de aproximadamente nueve milímetros. A diferencia de la capa en la que está una laminilla concreta, cada laminilla en la capa se extiende una distancia más corta, de solo aproximadamente una décima de milímetro (0,1 mm) a un milímetro y medio (1,5 mm). Por tanto, cada capa incluye varias laminillas y, lo que es más importante, cada laminilla incluye muchas fibrillas que, dentro de la laminilla, son básicamente paralelas entre sí. Las fibrillas de una laminilla, sin embargo, generalmente no son paralelas a las fibrillas de las otras laminillas. Esto es así entre las laminillas de la misma capa, así como entre las laminillas de diferentes capas. Finalmente, se debe observar que, en una dirección perpendicular a la capa, cada laminilla individual solo tiene un espesor de aproximadamente dos micrómetros.

Otra característica importante del estroma es la resistencia del tejido estromal. Con más detalle, la resistencia del tejido dentro de una laminilla es aproximadamente cincuenta veces la resistencia que proporciona el tejido adhesivo que une las capas de laminillas entre sí. Por tanto, se necesita mucha menos energía para separar una capa de una laminilla de otra capa (es decir, despegarlas) de la que se necesitaría para cortar una laminilla. A lo largo de estas líneas, la solicitud de patente estadounidense pendiente de tramitación nº 09/783.665, depositada el 14 de febrero de 2001 por Bille y titulada "A Method for Separating Lamellae", desvela un procedimiento para encontrar una entrecara entre las capas de laminillas para una fotoablación eficaz. Como se desvela en la solicitud pendiente de tramitación número 09/783.665 {de aquí en adelante documento Bille '665), se pueden usar un analizador de frentes de onda junto con un elipsómetro para mantener el punto focal de una haz de láser sobre una entrecara entre las capas de laminillas durante la creación de un colgajo corneal para un procedimiento tipo LASIK. El uso de esta técnica para fotoablar toda la superficie interna de un colgajo se ha desvelado en el documento Bille '665.

Un procedimiento un tanto similar para la creación de un colgajo tipo LASIK se desvela en la solicitud de patente estadounidense pendiente de tramitación nº 09/997,167, depositada el 28 de noviembre de 2001 por Bille y titulada "A Method for Creating a Corneal Flap". Como se desvela en la solicitud pendiente de tramitación 09/997.167, se puede crear una periferia para un colgajo usando fotoablación sub-superficial a lo largo de una entrecara entre capas de laminillas. La periferia, a su vez, se puede usar como punto de partida para permitir la separación mecánica de capas de laminillas entre sí a lo largo de una entrecara simplemente agarrando y despegando el colgajo del resto de la córnea.

En cualquiera de estos procedimientos, en los que se desea la fotoablación a lo largo de una entrecara el movimiento global del punto focal del láser está generalmente a lo largo de una trayectoria curva que está a una profundidad básicamente constante desde la superficie anterior de la córnea. Por tanto, generalmente es necesario proporcionar un sistema para mover el punto focal del láser a lo largo de esta trayectoria curva. Mientras el punto focal se mueve a lo largo de la trayectoria generalmente curva, pueden usar periódicamente un analizador de frentes de onda y un elipsómetro se para verificar que se está produciendo la fotoablación sobre una entrecara entre capas de laminillas. Cuando una respuesta a la fotoablación índica que la fotoablación ya no se está produciendo sobre una entrecara, se puede realizar un ajuste menor de la profundidad del punto focal del láser para reanudar la fotoablación sobre la entrecara.

Con esto en mente, la presente invención se centra fundamentalmente en proporcionar sistemas para mover el punto focal del láser a lo largo de la trayectoria curva (es decir, a lo largo de trayectorias que son generalmente paralelas a la superficie anterior de la córnea). Por otro lado, las solicitudes pendientes de tramitación 09/783.665 y 09/997.167 proporcionan sistemas y procedimientos para realizar ajustes menores de la profundidad del punto focal del láser para mantener el punto focal del láser en la entrecara entre las capas de las laminillas. De la anterior exposición se puede deducir que los sistemas y procedimientos para mover el punto focal del láser a lo largo de la trayectoria curva deben ser extremadamente precisos (es decir, una precisión del orden de ± 2 µm) si estos sistemas se van a usar para mantener un punto focal del láser en una entrecara entre las capas de laminillas.

Otro factor que se debe considerar al crear colgajos corneales mediante fotoablación estromal sub-superficial es la compresibilidad elástica de las laminillas en la córnea. Específicamente, se sabe que la compresibilidad elástica de las laminillas varía dentro de la córnea, estando la mayor compresibilidad elástica cerca del centro de la córnea. La consecuencia de esta variación en la compresibilidad elástica se hace significativa si la córnea se aplana excesivamente durante la fotoablación estromal sub-superficial. Durante un gran aplanamiento de la córnea, la arquitectura tridimensional de las laminillas en la córnea se distorsiona. El resultado de esta distorsión es que una incisión que se realice mientras la córnea está muy aplanada cambia de forma de manera impredecible...

1. Un sistema (10) para mover el punto (44) focal de un haz de láser a lo largo de una trayectoria (42) predeterminada dentro de la córnea (18) de un ojo (14), en el que la córnea (18) tiene una superficie (40) anterior y el ojo (14) define un eje (16) óptico, comprendiendo dichos sistema (10):

una lentilla (28) formada por una superficie (32) anterior y una superficie (30) posterior, teniendo dicha superficie (30) posterior un radio de curvatura, R, siendo dicha lentilla (28) acoplable con la córnea (18) para adaptar la superficie (40) anterior de la misma con dicha superficie (30) posterior de dicha lentilla (28);

una fuente (12) de láser para generar el haz de láser, estando dicha fuente (12) de láser orientada para dirigir el haz de láser a través de dicha lentilla (28) y teniendo un medio para enfocar el haz de láser en un punto (44) focal a una profundidad predeterminada dentro de la córnea (18);

un procesador (26) para recibir datos de entrada que incluyen la geometría de dicha lentilla (28), la ubicación de dicha fuente (12) de láser, un mapeado de la densidad de la córnea (18) y el ángulo de inclinación del haz de láser respecto al eje (16) óptico para al menos una ubicación de fuente de láser, estando dicha ubicación de la fuente de láser distanciada de dicho eje (16) óptico, funcionando dicho procesador (26) con dichos datos de entrada para calcular los movimientos de la fuente (12) de láser perpendiculares y paralelos a dicho eje (16) óptico necesarios para mantener la profundidad del punto (44) focal desde la superficie (40) anterior de la córnea (18) a medida que dicho punto (44) focal avanza a lo largo de la trayectoria (42) predeterminada; y

medios (20) sensibles a dicho procesador (26) para mover la fuente (12) de láser respecto a dicha lentilla (28) para mover el punto (44) focal del haz de láser a lo largo de la trayectoria (42) predeterminada.

2. Un sistema (10) según la reivindicación 1, que comprende además un anillo (34) de succión, estando dicha lentilla (28) montada sobre dicho anillo (34) de succión, siendo dicho anillo (34) de succión para mantener dicha lentilla (28) contra la córnea (18).

3. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicha lentilla (28) tiene un índice de refracción básicamente uniforme y dichos datos de entrada incluyen dicho índice de refracción de dicha lentilla (28).

4. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicho sistema (10) comprende además un elipsómetro (22) para medir las propiedades de birrefringencia de la córnea (18) en una pluralidad de ubicaciones dentro de la córnea (18) .

5. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicho sistema (10) comprende además, un analizador (24) de frentes de onda para medir la densidad de la córnea en una pluralidad de ubicaciones dentro de la córnea (18).

6. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicho radio de curvatura, R, de dicha superficie (30) posterior de dicha lentilla (28) está en el intervalo de entre aproximadamente 7,5 mm y aproximadamente 9,0 mm.

7. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicha superficie (32) anterior de la lentilla (28) está distanciada de dicha superficie (30) posterior de la misma una distancia de aproximadamente 0,2 mm.

8. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicha lentilla (28) tiene una porción central y se extiende desde la porción central hasta una periferia, y en el que dicha lentilla (28) tiene un perfil de índice de refracción, estando el mayor índice de refracción en dicha porción central, ?_{porcióncentral}, y teniendo dicha periferia un índice de refracción de aproximadamente 0,97 ?_{porcióncentral}.

9. Un sistema (10) según la reivindicación 8, en el que dicho perfil de índice de refracción se logra mediante implantación iónica con enmascarado selectivo.

10. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicha lentilla (28) tiene un índice de refracción no uniforme, variando dicho índice de refracción selectivamente dentro de dicha lentilla (28) para compensar las variaciones en la densidad de la córnea dentro de la córnea (18).

11. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicha lentilla (28) tiene un índice de refracción no uniforme, variando dicho índice de refracción selectivamente dentro de dicha lentilla (28) para compensar las variaciones de birrefringencia dentro de la córnea (18}.

12. Un sistema (10) según la reivindicación 1, en el que dicha trayectoria (42) predeterminada se extiende a lo largo de una superficie curva que es básicamente paralela a dicha superficie (30) posterior de dicha lentilla (28).