CORREPCIÓN POR LÁSER DE DEFECTOS DE LA VISIÓN EN EL CRISTALINO NATURAL.

Corrección por láser de defectos de la visión en el cristalino natural La presente invención se refiere a un sistema láser y a un procedimiento novedosos para la corrección de defectos de la visión tales como vista de lejos (hipermetropía), vista de cerca (miopía), astigmatismo o vista cansada (presbicia). El sistema láser y el procedimiento según la invención prevén que la corrección de los defectos de la visión tenga lugar mediante un tratamiento o una transformación del cristalino natural de un paciente. Los pulsos láser ultracortos con una duración en el intervalo de algunos femtosegundos (fs) a picosegundos (ps) son conocidos porque por medio de la denominada ruptura óptica generan disrupciones en o sobre medios transparentes. La disrupción conduce a un desgaste o a una eliminación de material. El proceso de interacción se basa en absorción multifotónica y ya se ha descrito en un gran número de publicaciones (véanse por ejemplo Alfred Vogel y Vasan Venugopalan Mechanisms of Pulsed Laser Ablation of Biological Tissues, Chem. Rev. 2003, 103, 577-644; o las patentes estadounidenses n os US 5.656.186 A o US 5.984.916 A). Por un lado, es característico que la disrupción generada por el láser es muy limitada localmente, y por otro lado, que en los materiales transparentes a la radiación láser, el lugar de la disrupción puede ubicarse libremente en tres dimensiones. El documento US 6.552.301 B2 se refiere expresamente a la perforación de orificios por medio de pulsos láser ultracortos. Sólo de paso se menciona que también puede trabajarse en el interior del material. Únicamente de una forma extremadamente escueta y sin facilitar ningún detalle, se indica que los pulsos láser ultracortos también pueden usarse para cirugía fotorrefractiva. En la oftalmología se usa el desgaste de material por medio de ruptura óptica en el campo de la cirugía refractiva, es decir para intervenciones y operaciones para la corrección de la potencia de refracción del ojo. El documento DE 199 38 203 A1 y el documento DE 100 24 080 A1 prácticamente con el mismo contenido que el primero describen en palabras bastante generales varios procedimientos diferentes, en particular la deformación de la córnea mediante desgaste de material por medio de láser pulsado, entre otros mediante láser de pulso ultracorto. También el documento DE 10 2004 033 819 A1 describe, entre otros, procedimientos para cirugía refractiva con pulsos de fs. Para el tratamiento de la presbicia, el documento WO 2005/070358 A1 propone realizar cortes mediante desgaste de material por medio de pulsos láser de fs en la superficie del cristalino natural, para aumentar la elasticidad del cristalino y con ello su capacidad de acomodación. Estudios adicionales respecto a los efectos de la fotodisrupción en la cirugía refractiva de la córnea del ojo se encuentran en Kurtz RM, Horvath C, Liu HH, et al.: Lamellar refractive surgery with scanned intrastromal picosecond and femtosecond laser pulses in animal eyes, J Refract Surg 1998;14:541-548, o en R. Krueger, J. Kuszak, H. Lubatschowski et al.: First safety study of femtosecond laser photodisruption in animal lenses: Tissue morphology and cataractogenesis, Journal of Cataract & Refractive Surgery, volumen 31, número 12, páginas 2386-2394. A este respecto se ha demostrado que, en la córnea del ojo, las modificaciones que se provocan dentro del estroma corneal con una energía láser moderada, por ejemplo para cortar una denominada lámina corneal para la operación LASIK, se curan completamente en el plazo de pocos días a semanas y no dejan ninguna modificación visible [Heisterkamp A, Thanongsak M, Kermani O, Drommer W, Welling H, Ertmer W, Lubatschowski H Intrastromal refractive surgery with ultrashort laser pulses - in vivo study on rabbit eyes, Graefes Archives of Clinical and Experimental Ophthalmology 241 (6), 511-517 (2003)]. Al menos no influye en la luz que la atraviesa tanto como para que los pacientes tratados experimenten una molestia. Cuanto menor sea la energía de pulso usada y cuanto mayor sea el enfoque (es decir cuanto mayor sea la abertura numérica, AN, de la óptica de enfoque), más precisa, es decir menor en su extensión, será la disrupción inducida por láser y el desgaste de material conseguido con ello. En el caso de la ruptura óptica se trata sin embargo de un proceso de umbral. En función del material de la pieza de trabajo existe un umbral, también denominado umbral de desgaste o umbral de disrupción (indicado en intensidad o energía por superficie, es decir fluencia), por debajo del cual ya no se produce ninguna disrupción ni ningún desgaste de material. Sin embargo, también por debajo del umbral de disrupción puede producirse todavía una modificación de las propiedades materiales de la pieza de trabajo. Puede consistir en una modificación química, provocada por electrones libres, generados mediante absorción multifotónica o procesos de ionización inducidos por láser comparables. También pueden ser modificaciones fotoquímicas, provocadas por ejemplo mediante la generación no lineal de luz UV o azul. Sólo en el caso de energías mayores se producen desgarros locales del medio inducidos fototérmicamente o inducidos por plasma. La modificación de las propiedades materiales puede consistir por ejemplo en una fusión localmente limitada, de modo que el material se contraiga localmente. También es posible la modificación localmente limitada del índice de refracción y/o de la transparencia del material Este efecto por debajo del umbral de disrupción del material ya se usa de múltiples maneras, por ejemplo para generar conductores ópticos de vidrio [Micromachining bulk glass by use of femtosecond laser pulses with nanojoule energy, Chris B. Schaffer, Andre Brodeur, José F. García, y Eric Mazur, Optics Letters, voI. 26, número 2, págs. 93- 95], para imprimir esculturas 3D en vidrio o para modificar el índice de refracción en el material plástico de lentes intraoculares sintéticas (véase el documento DE 10 2004 033 819 A1). Mediante los resultados hasta la fecha de los 2   estudios en partes naturales del ojo, en particular de la córnea, se ha confirmado sin embargo que mediante la irradiación de pulsos láser con fluencias en o por debajo del umbral de disrupción no se producía, al menos a medio o largo plazo, ninguna modificación de la capacidad de visión del paciente. Los procedimientos conocidos para la cirugía refractiva siguen sufriendo en demasiados casos por un lado una ausencia de capacidad de predicción del resultado, por otro lado una evolución de la cicatrización asociada con complicaciones. El objetivo de la presente invención era poner a disposición un sistema láser y un procedimiento para la corrección de defectos de la visión, que representen una alternativa ventajosa, en particular que pueda realizarse más rápidamente, con respecto a las posibilidades de corrección convencionales. Este objetivo se soluciona mediante un sistema láser con las características de la reivindicación 1 o mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 12. Perfeccionamientos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes. El sistema láser según la invención se caracteriza porque los pulsos láser emitidos por el láser de pulso ultracorto y el tamaño del punto focal (foco) fijado mediante la óptica de enfoque están configurados (es decir adaptados mutuamente) de tal manera que en el punto focal puede aplicarse una fluencia en o por debajo del umbral de disrupción del material del cristalino, siendo al mismo tiempo esta fluencia suficientemente elevada para provocar modificaciones de una propiedad material del material del cristalino. La invención se basa en el conocimiento de que mediante la aplicación de pulsos láser ultracortos en o por debajo del umbral de disrupción en el cristalino pueden conseguirse modificaciones materiales que permanecen de manera duradera, por ejemplo modificaciones locales del índice de refracción y/o de la transparencia. Este conocimiento es sorprendente en vista de los estudios realizados hasta la fecha, porque en la córnea igualmente transparente no era posible ninguna modificación material al menos duradera. (Una explicación concebible sería un comportamiento de cicatrización diferente de la córnea y del cristalino, pero aún faltan estudios más detallados con respecto a este fondo de la invención). El hecho de que con una transformación del cristalino puedan corregirse defectos de la visión, tampoco era por tanto obvio, porque el cristalino en comparación con la córnea tiene una influencia mucho menor sobre la potencia de refracción total del ojo. La configuración o adaptación de los pulsos láser y de la óptica de enfoque en la invención debe entenderse de la siguiente manera: Cuanto mayor sea el... [Seguir leyendo]

- un láser (2) de pulso ultracorto para emitir pulsos láser (3) ultracortos, - una óptica de enfoque (4) para generar al menos un punto focal (5) sobre y/o en el cristalino (6) de un ojo de un paciente (7), - un dispositivo de desviación (9) para variar la posición del punto focal (5) sobre y/o en el cristalino (6), y - un dispositivo de control (11) para controlar el dispositivo de desviación (9), caracterizado porque los pulsos láser (3) emitidos por el láser (2) de pulso ultracorto y el tamaño del punto focal (5) fijado mediante la óptica de enfoque (4) están configurados de tal manera que en el punto focal (5) puede aplicarse una fluencia inferior al umbral de disrupción del material del cristalino (6), siendo al mismo tiempo esta fluencia suficientemente elevada para provocar modificaciones al menos de una propiedad material del material del cristalino (6), y porque el dispositivo de desviación (9) puede controlarse por medio del dispositivo de control (11) de tal manera que los puntos focales (5) de un grupo de pulsos láser (3) se disponen de tal manera que mediante las modificaciones de la propiedad material en el cristalino (6) provocadas por medio de la aplicación de los pulsos láser (3) puede generarse una estructura difractiva (20) óptica. 2. Sistema láser según la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura difractiva (20) óptica en el cristalino (6) es una estructura difractiva bidimensional. 3. Sistema láser según la reivindicación 2, caracterizado porque la estructura difractiva (20) bidimensional comprende una pluralidad de elipses o anillos (21) concéntricos entre sí. 4. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura difractiva (20) óptica en el cristalino (6) es una estructura difractiva tridimensional holográfica. 5. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la óptica de enfoque (4) tiene una abertura numérica en el intervalo desde 0,1 hasta 1,4, preferiblemente en el intervalo desde 0,1 hasta 0,3. 6. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el punto focal (5) de la óptica de enfoque (4) en el cristalino (6) tiene un diámetro en el intervalo desde 0,1 hasta 10 micrómetros, preferiblemente en el intervalo desde 0,2 hasta 3,0 micrómetros. 7. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pulsos láser (3) tienen una longitud de onda en el intervalo de 400 - 1400 nm, preferiblemente en el intervalo desde 700 hasta 1100 nm. 8. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pulsos láser (3) tienen una duración de pulso en el intervalo desde 10 fs hasta 1 ps, preferiblemente en el intervalo de 100 - 500 fs. 9. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pulsos láser (3) tienen una energía de pulso en el intervalo de 1 nJ - 10 µj, preferiblemente en el intervalo desde 100 nJ hasta 3 µJ. 10. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pulsos láser (3) tienen una frecuencia de repetición de pulsos en el intervalo de 1 kHz - 100 MHz, preferiblemente en el intervalo de 10 - 1000 kHz. 11. Sistema láser según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con un pulso láser (3) en el punto focal (5) puede generarse una fluencia en el intervalo desde 1 x 10 -3 J/cm 2 hasta 3,5 x 10 4 J/cm 2 , preferiblemente en el intervalo desde 0,5 J/cm 2 hasta 100 J/cm 2 . 12. Procedimiento para generar datos de control para controlar un dispositivo de desviación (9) de un sistema láser (1) que genera pulsos láser ultracortos, comprendiendo los datos de control un grupo de registros de datos de control de la posición, pudiendo controlarse el dispositivo de desviación (9) por medio de un único registro de datos de control de la posición de tal manera que un dispositivo de enfoque (4) y el dispositivo de desviación (9) en función del registro de datos de control de la posición fijan la situación tridimensional de un punto focal (5) óptico de pulsos láser (3) del sistema láser (1) en o sobre el cristalino (6) de un ojo de un paciente (7), 9   y seleccionándose el grupo de registros de datos de control de la posición de tal manera que en el cristalino (6) de un ojo de un paciente (7) puede generarse una estructura difractiva (20) bi o tridimensional, cuando en cada punto focal (5) se aplica por medio de al menos un pulso láser (3) ultracorto una fluencia inferior al umbral de disrupción del material del cristalino (6). 13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que los datos de control de la posición se seleccionan de tal manera que la estructura difractiva (20) que puede generarse mediante la aplicación de los pulsos láser (3) es bidimensional y comprende una pluralidad de elipses o anillos (21) concéntricos entre sí. 14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 ó 13, en el que los datos de control de la posición se seleccionan de tal manera que la estructura difractiva (20) que puede generarse mediante la aplicación de los pulsos láser (3) está dispuesta sobre una superficie abombada. 15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, en el que los datos de control de la posición se seleccionan de tal manera que la estructura difractiva (20) que puede generarse mediante la aplicación de los pulsos láser (3) está centrada con respecto al eje óptico (10) del ojo de un paciente (7). 16. Programa informático con código de programa para realizar un procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 15, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador o en el dispositivo de control (11).   11   12