DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO POR LÁSER DE UNA CÓRNEA.

Dispositivo para el tratamiento fotodisruptivo por láser de una córnea,

estando configurado el dispositivo para emitir un tren (18') de impulsos de radiación láser con una duración de impulso en el rango de los femtosegundos en dirección hacia la córnea, comprendiendo el tren de impulsos un gran número de grupos de impulsos consecutivos, comprendiendo cada grupo de impulsos por lo menos dos impulsos de radiación láser (20', 22'), estando configurado el dispositivo para dirigir los impulsos de radiación láser de un grupo de impulsos esencialmente sobre el mismo lugar de tratamiento de la córnea, y a pesar de ello, dirigir los impulsos de radiación láser de grupos de impulsos consecutivos esencialmente sobre diferentes lugares de tratamiento de la córnea, estando el intervalo de tiempo de dos impulsos de radiación láser (20', 22') consecutivos de un grupo de impulsos en el rango de los nanosegundos, y presentando un impulso (20') precedente de dos impulsos de radiación láser consecutivos de un grupo de impulsos una energía menor y/o una intensidad máxima menor que el impulso (22') siguiente, caracterizado porque la energía y/o la intensidad máxima del impulso (20') precedente supone como máximo una cuarta parte de la energía o de la intensidad máxima del impulso (22') siguiente, de tal manera que es el impulso siguiente el que da lugar a una fotodisrupción del material de la córnea

La presente invención se refiere a un dispositivo para el tratamiento por láser de una córnea. 5

Las siguientes formas de realización de la invención se centran en particular en el tratamiento por láser quirúrgico de la córnea con el objetivo de eliminar ametropías.

La utilización de láseres de femtosegundos para el tratamiento del material es conocida. Un láser de femtosegundos 10 proporciona radiación láser pulsada con duraciones de impulso ultracortas en el rango de los femtosegundos. El concepto de rango de los femtosegundos debe entenderse en el marco de la invención, de tal manera que comprenda también longitudes de impulso en el rango de femtosegundos elevado de tres cifras, incluso hasta picosegundos de una cifra. En lo que se refiere al concepto de duración de impulso o longitud de impulso, éste se refiere a un valor medio estadístico, dado que se entiende que los impulsos individuales del láser no son por regla 15 general todos exactamente igual de largos ni tienen exactamente el mismo de recorrido de intensidad. Como duración del impulso de un impulso de radiación láser se puede indicar, por ejemplo, una semilongitud.

Los láseres de femtosegundos comerciales para el tratamiento del material comprenden un oscilador láser, el cual puede generar impulsos de femtosegundos con una tasa de repetición o frecuencia de secuencia de impulsos en el 20 rango de los MHz, por ejemplo con un orden de magnitud de 1 MHz hasta 100 MHz, y con una energía de impulso comparativamente pequeña en el rango inferior de los nJ, por ejemplo entre 0,1 y 10 nJ. La tasa de repetición de impulsos en el rango de los MHz corresponde a un intervalo de tiempo entre impulsos consecutivos del oscilador láser en el rango de los nanosegundos.

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Para el reforzamiento de los impulsos por regla general con una energía relativamente débil de osciladores de láser de fs usuales se sabe, según una forma de proceder designada en el mundo profesional como chirped pulse amplification (CPA), estirar los impulsos, en su caso tras una preamplificación, en primer lugar temporalmente, antes de que sean amplificados con un nivel de intensidad comparativamente pequeño. A continuación los impulsos son comprimidos temporalmente. De esta manera, se pueden generar impulsos de radiación láser muy ricos en energía 30 y, a pesar de ello, extremadamente cortos. La energía de los impulsos generados de esta manera está, por ejemplo, en el rango de los μJ o incluso de los mJ. Son adecuados, de forma sobresaliente, para el microtratamiento no térmico preciso de materiales, motivo por el cual los láseres de femtosegundos se usan también en aplicaciones en medicina, en especial, en la oftalmología.

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Por ejemplo, en diferentes procedimientos de la cirugía ocular es necesario separar estructuras de tejido en o junto al ojo. En la cirugía ocular refractiva, por ejemplo, la cual intenta eliminar ametropías mediante la variación de las propiedades de refracción de la córnea, hay que practicar en algunos procedimientos cortes en la córnea, por ejemplo en la LASIK (Laserqueratomeleosis), donde se separada del epitelio de la córnea un disquito de tapa (conocido como Flap), que cuelga de una parte de su borde todavía de la córnea, el cual puede ser abatido hacia el 40 lado, para dejar de este modo al descubierto las zonas de la córnea situadas debajo. Tras el abatimiento del Flap tiene lugar, mediante irradiación de radiación pulsada en el rango de longitudes UV bajo, una fotoablación de las zonas puestas al descubierto del estroma en la medida de un perfil de ablación preparado para el paciente en cuestión. En otro método de tratamiento refractivo, se pone al descubierto cortando, dentro de la córnea, un disquito en forma de lente mediante impulsos fs radiados al interior. Este disco de lente corresponde al volumen de material 45 que hay que retirar de la córnea para la eliminación de la ametropía. El disquito de lente puesto al descubierto cortando se puede retirar entonces a través de una abertura lateral pequeña y la abertura lateral puede ser cerrada de nuevo. La utilización de láseres de femtosegundos en la cirugía ocular refractiva no se tiene en consideración por lo demás únicamente para la práctica de cortes sino también para una “evaporación” intraestromal de varias capas, que ya no requiere cortes en la córnea. 50

Con respecto a la utilización de láseres de femtosegundos en la cirugía ocular refractiva hace referencia, a título de ejemplo, a las dos publicaciones siguientes:

Tibos Juahsz et al.: “Corneal Refractive Surgery with Femtosecond Lasers”, IEEE Journal of Selected Topics in 55 Quantum Electronics, Vol. 5, Nº 4, Julio/Agosto de 1999, pp. 902-910.

C. L. Arnold et al.: “Streak formation as side effect of optical breakdown during processing the bulk of transparent Kerr media with ultra-short laser pulses”, Applied Physics B 80, 2005, pp. 247-253

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Por lo menos en la cirugía ocular refractiva de femtosegundos es hasta ahora usual conseguir la separación de tejido deseada o la retirada de tejido deseada con un tren de impulsos individuales de fs que se repiten a intervalos de tiempo iguales, estando la tasa de repetición de impulsos del tren de impulsos radiado al interior del ojo, dependiendo del poder del amplificador principal del láser de femtosegundos (con frecuencia, se utiliza para ello un amplificador regenerativo) típicamente entre algunos kHz y algunos cientos de kHz. El rayo láser es conducido de 65 esta manera al mismo tiempo sobre la zona de tejido de hay que tratar de manera que dos impulsos individuales

consecutivos no inciden sobre el mismo punto del tejido, sino sobre contiguos, aunque en determinadas circunstancias sobre puntos que se solapan algo.

El documento DE 101 25 206 B4 propone para la microestructuración de materiales tales como vidrio cuarzoso y grafito mediante impulsos de láser de fs utilizar, en lugar de impulsos individuales, impulsos dobles los cuales se 5 componen de un impulso previo, con una energía más débil, y de un impulso principal, con una mayor energía, que viene a continuación. La energía del impulso previo y del impulso principal debe estar siempre por debajo del umbral de microestructuración del material que hay que tratar. Únicamente la energía de ambos impulsos parciales junta debe estar por encima de este umbral. Mediante el impulso previo deben ser iniciados procesos primarios en el material, los cuales deben ser todavía perceptibles al incidir el impulso principal. Gracias a ello, se puede tratar el 10 material mejor con el impulso principal, sin provocar roturas o tensiones en el material.

Para que una variación a la cual ha dado lugar el impulso previo sea perceptible todavía al incidir el impulso principal el intervalo de tiempo del impulso principal con respecto al impulso previo debería estar en una escala de tiempos de sub-picosegundos o una de picosegundos. En concreto, se indica para vidrio cuarzoso un intervalo de tiempo de 0,6 15 ps y para grafito un intervalo de tiempo de 2 ps. En el documento, no se menciona nada acerca de cómo se generan los impulsos dobles, en particular nada acerca de como se puede conseguir, de forma estable y fiable, el intervalo de tiempo, extremadamente corto, entre el impulso previo y el impulso principal.

El documento US 2005/015120 A1 describe un dispositivo, apoyado mediante láser, para la generación de imágenes 20 artificiales de excitación neuronal en la retina. Un dispositivo similar se conoce gracias al documento WO 02/074176 A1. En ambos casos no se trata del tratamiento de material del ojo sino únicamente de una modulación de la actividad neuronal de la retina mediante la irradiación de luz.

El documento US 2005/236380 A1 se refiere al tratamiento por láser de un material mediante varios impulsos láser 25 irradiados de manera directamente consecutiva sobre este punto del material. La fluencia de cada impulso individual del gran número de impulsos está al mismo tiempo por debajo del umbral válido para el tratamiento del material con un impulso individual.

El documento US 2003/222324 A1 da a conocer un dispositivo para la retirada mediante ablación de pistas 30 conductoras y de partes de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el tratamiento fotodisruptivo por láser de una córnea, estando configurado el dispositivo para emitir un tren (18') de impulsos de radiación láser con una duración de impulso en el rango de los femtosegundos en dirección hacia la córnea, comprendiendo el tren de impulsos un gran número de grupos de impulsos consecutivos, 5 comprendiendo cada grupo de impulsos por lo menos dos impulsos de radiación láser (20', 22'), estando configurado el dispositivo para dirigir los impulsos de radiación láser de un grupo de impulsos esencialmente sobre el mismo lugar de tratamiento de la córnea, y a pesar de ello, dirigir los impulsos de radiación láser de grupos de impulsos consecutivos esencialmente sobre diferentes lugares de tratamiento de la córnea, estando el intervalo de tiempo de dos impulsos de radiación láser (20', 22') consecutivos de un grupo de impulsos en el rango de los nanosegundos, y 10 presentando un impulso (20') precedente de dos impulsos de radiación láser consecutivos de un grupo de impulsos una energía menor y/o una intensidad máxima menor que el impulso (22') siguiente, caracterizado porque la energía y/o la intensidad máxima del impulso (20') precedente supone como máximo una cuarta parte de la energía o de la intensidad máxima del impulso (22') siguiente, de tal manera que es el impulso siguiente el que da lugar a una fotodisrupción del material de la córnea. 15

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el intervalo de tiempo de dos impulsos de radiación láser (20', 22') consecutivos de un grupo de impulsos es de menos de 100 ns, preferentemente menos de 50 ns, más preferentemente de menos de 20 ns, por ejemplo en el rango de nanosegundos de una cifra de hasta como máximo aproximadamente 10 ns. 20

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la energía y/o la intensidad máxima del impulso (20') precedente es de cómo máximo una décima parte de la energía o de la intensidad máxima del impulso (22') siguiente, por ejemplo, aproximadamente una vigésima parte.

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4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada grupo de impulsos comprende en total dos impulsos de radiación láser (20', 22').

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el intervalo de tiempo entre dos grupos de impulsos consecutivos es por lo menos un orden de magnitud, preferentemente varios órdenes de 30 magnitud, mayor que el intervalo de tiempo de impulsos de radiación láser consecutivos de un grupo de impulsos.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo comprende un oscilador láser (12) para la generación de impulsos de radiación láser consecutivos con intervalos de tiempo iguales, estando configurado el dispositivo para seleccionar, para cada impulso de radiación láser del tren de impulsos (18') 35 emitido, mediante unos medios electroópticos de conmutación (16), en cada caso, un impulso de entre los impulsos generados por el oscilador láser.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque presenta unos medios de modulación de la intensidad (16) para el ajuste de una intensidad deseada de un impulso (20, 22) seleccionado y/o de un perfil de intensidad 40 deseado en un grupo de impulsos seleccionado.