Sistema óptico con múltiples escáneres para un láser quirúrgico oftálmico.
Sistema de láser quirúrgico oftálmico (1), que comprende:
un motor (100) de láser,
para generar un haz de láser;
un primer escáner Z (250),
para recibir el haz de láser generado, y
para escanear un punto focal del sistema de láser a través de un primer intervalo Z a lo largo de un eje óptico del sistema de láser;
un escáner XY (300),
para recibir el haz de láser emitido por el primer escáner Z, y
para escanear el punto focal del sistema de láser en una dirección esencialmente transversal al eje óptico del sistema de láser;
caracterizado por que comprende además
un segundo escáner Z (450),
para recibir el haz de láser escaneado desde el escáner XY, y
para escanear el punto focal del sistema de láser a través de un segundo intervalo Z a lo largo del eje óptico del sistema de láser.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/042787.
Solicitante: Alcon LenSx, Inc. .
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 33 Journey, Suite 175 Aliso Viejo, CA 92656 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: RAKSI,FERENC, BUCK,JESSE.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A61F9/008 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE. › A61F FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS; DISPOSITIVOS QUE MANTIENEN LA LUZ O QUE EVITAN EL COLAPSO DE ESTRUCTURAS TUBULARES, p. ej. STENTS; DISPOSITIVOS DE ORTOPEDIA, CURA O PARA LA CONTRACEPCION; FOMENTACION; TRATAMIENTO O PROTECCION DE OJOS Y OIDOS; VENDAJES, APOSITOS O COMPRESAS ABSORBENTES; BOTIQUINES DE PRIMEROS AUXILIOS (prótesis dentales A61C). › A61F 9/00 Métodos o dispositivos para el tratamiento de los ojos; Dispositivos para colocar las lentes de contacto; Dispositivos para corregir el estrabismo; Aparatos para guiar a los ciegos; Dispositivos protectores de los ojos que se llevan sobre el cuerpo o en la mano (gorras con medios para la protección de los ojos A42B 1/0181; viseras para cascos A42B 3/22; baños para los ojos A61H 35/02; gafas de sol o de protección con las mismas características que las gafas normales G02C). › usando láser.
- A61N5/067 A61 […] › A61N ELECTROTERAPIA; MAGNETOTERAPIA; RADIOTERAPIA; TERAPIA POR ULTRASONIDOS (medida de corrientes bioeléctricas A61B; instrumentos quirúrgicos, dispositivos o métodos para transferir formas no mecánicas de energía hacia o desde el cuerpo A61B 18/00; aparatos de anestesia en general A61M; lámparas incandescentes H01K; radiadores de infrarrojos utilizados como calefactores H05B). › A61N 5/00 Radioterapia (dispositivos o aparatos aplicables a la vez a la terapia y al diagnóstico A61B 6/00; aplicación de material radiactivo al cuerpo A61M 36/00). › utilizando rayo láser.
- G02B26/08 FISICA. › G02 OPTICA. › G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › G02B 26/00 Dispositivos o sistemas ópticos que utilizan elementos ópticos móviles o deformables para controlar la intensidad, el color, la fase, la polarización o la dirección de la luz, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación (elementos móviles de dispositivos de iluminación para el control de la luz F21V; dispositivos o sistemas especialmente adaptados para medir las características de la luz G01J; dispositivos o sistemas cuyo funcionamiento óptico se modifica por el cambio de las propiedades ópticas del medio que constituyen estos dispositivos o sistemas G02F 1/00; control de la luz en general G05D 25/00; control de las fuentes de luz H01S 3/10, H05B 39/00 - H05B 47/00). › para controlar la dirección de la luz (en guías de luz G02B 6/35).
- G02B27/32 G02B […] › G02B 27/00 Aparatos o sistemas ópticos no previstos en ninguno de los grupos G02B 1/00 - G02B 26/00, G02B 30/00. › Marcas fiduciales o escalas de medida dentro del sistema óptico.
PDF original: ES-2503796_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema óptico con múltiples escáneres para un láser quirúrgico oftálmico.
Campo de la invención Esta invención se refiere a un sistema para cirugía del segmento anterior del ojo con un láser de femtosegundos, más particularmente a formas de realización que minimizan las distorsiones ópticas del haz de láser mientras que se escanea y se enfoca el haz de láser en el interior del ojo.
Antecedentes Esta solicitud describe ejemplos y formas de realización de técnicas y sistemas para una cirugía con láser dentro del segmento anterior del ojo, el cristalino, a través de una fotodisrupción provocada por pulsos de láser. Diversos procedimientos quirúrgicos del cristalino para extraer el cristalino utilizan diversas técnicas para romper el cristalino en fragmentos pequeños que pueden extraerse del ojo a través de incisiones pequeñas. Estos procedimientos utilizan instrumentos manuales, ultrasonido, fluidos calentados o láseres y tienden a presentar inconvenientes significativos, incluyendo la necesidad de introducir sondas en el ojo con el fin de llevar a cabo la fragmentación, y la precisión limitada asociada con tales técnicas de fragmentación del cristalino.
La tecnología con láser fotodisruptivo puede suministrar pulsos de láser al interior del cristalino para fragmentar ópticamente el cristalino sin la inserción de una sonda y, por tanto, puede ofrecer la posibilidad de una extracción de cristalino mejorada. La fotodisrupción inducida por láser se ha utilizado ampliamente en la cirugía oftálmica con láser y se han utilizado frecuentemente láseres Nd:YAG como fuentes de láser, incluyendo la fragmentación de cristalino a través de una fotodisrupción inducida por láser. Algunos sistemas existentes utilizan láseres de nanosegundos con energías de pulso de varios mJ (E. H. Ryan et al. American Journal of Ophthalmology 104: 382-386, octubre de 1987; R. R. Kruger et al. Ophthalmology 108: 2122-2129, 2001) , y láseres de picosegundos con varias decenas de μJ (A. Gwon et al. J. Cataract Refract Surg. 21, 282-286, 1995) . Estos pulsos relativamente largos depositan cantidades relativamente grandes de energía en los puntos quirúrgicos, dando como resultado limitaciones considerables en la precisión y el control del procedimiento, mientras se crea un nivel de riesgo relativamente alto de resultados no deseados.
En paralelo, en el campo relacionado de cirugía de córnea, se reconoció que pueden conseguirse duraciones de pulso más cortas y un mejor enfoque utilizando pulsos de duración de cientos of femtosegundos en lugar de pulsos de nanosegundos y picosegundos. Los pulsos de femtosegundos depositan mucho menos energía por pulso, aumentando significativamente la precisión y la seguridad del procedimiento.
Actualmente, varias compañías comercializan la tecnología de láser de femtosegundos para procedimientos oftálmicos en la córnea, tales como colgajos de LASIK y trasplantes de córnea. Estas compañías incluyen Intralase Corp./Advanced Medical Optics, EE.UU., 20/10 Perfect Vision Optische GerÃte GmbH, Alemania, Carl Zeiss Meditec, Inc. Alemania y Ziemer Ophthalmic Systems AG, Suiza.
El documento US 2009131921, por ejemplo, se refiere a un direccionamiento preciso de fotodisrupción quirúrgica y proporciona una cirugía con láser que incluye técnicas quirúrgicas guiadas por imágenes. El documento WO
2007021022, por ejemplo, se refiere a una estructura que puede obtener una diferencia mayor en índices de refracción, entre la de un material transparente y la de una cavidad, que en el pasado.
Sin embargo, estos sistemas están diseñados según los requisitos de la cirugía de córnea. Fundamentalmente, el intervalo de profundidad del enfoque de láser es normalmente menor de aproximadamente 1 mm, el grosor de la 50 córnea. Como tal, estos diseños no ofrecen soluciones para los desafíos considerables de realizar una cirugía en el cristalino del ojo.
Sumario 55 En resumen y en general, un sistema de láser quirúrgico oftálmico incluye un motor de láser, para generar un haz de láser, un primer escáner Z, para recibir el haz de láser generado y para escanear un punto focal del sistema de láser por un primer intervalo Z a lo largo de un eje óptico del sistema de láser, un escáner XY, para recibir el haz de láser emitido por el primer escáner Z y para escanear el punto focal del sistema de láser en una dirección esencialmente transversal al eje óptico del sistema de láser, y un segundo escáner Z, para recibir el haz de láser escaneado desde 60 el escáner XY y para escanear el punto focal del sistema de láser por un segundo intervalo Z a lo largo del eje óptico del sistema de láser.
En algunas implementaciones, el primer escáner Z está configurado de modo que el primer intervalo Z es adecuado para un procedimiento quirúrgico de córnea, y el segundo escáner Z está configurado de modo que el segundo 65 intervalo Z es adecuado para un procedimiento quirúrgico de segmento anterior.
En algunas implementaciones, la longitud del primer intervalo Z está dentro del intervalo de 0, 05-1 milímetro, y la longitud del segundo intervalo Z es mayor de 1 milímetro.
En algunas implementaciones, la longitud del primer intervalo Z está dentro del intervalo de 1-5 milímetros, y la longitud del segundo intervalo Z es mayor de 5 milímetros.
En algunas implementaciones, la longitud del primer intervalo Z está dentro del intervalo de 0, 05 -1 milímetro, y el primer escáner Z está configurado para escanear el punto focal por el primer intervalo Z en un primer tiempo de escaneo Z, en el que el primer tiempo de escaneo Z está en uno de los intervalos de 10 -100 nanosegundos, 100 nanosegundos -1 milisegundo, 1 -10 milisegundos y 10 -100 milisegundos.
En algunas implementaciones, la longitud del segundo intervalo Z es mayor de 5 milímetros, y el segundo escáner Z está configurado para escanear el punto focal por el segundo intervalo Z en un segundo tiempo de escaneo Z, en el que el segundo tiempo de escaneo Z está en el intervalo de 10 -100 milisegundos y 100 milisegundos -1 segundo.
En algunas implementaciones, el primer escáner Z está configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 10 por ciento. En algunas implementaciones, el segundo escáner Z está configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 10 por ciento. En algunas implementaciones, el primer escáner Z está configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 25 por ciento. En algunas implementaciones, el segundo escáner Z está configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 25 por ciento.
En algunas implementaciones, un sistema de láser quirúrgico incluye un motor de láser para generar un haz de láser, un acondicionador de haz multifuncional para recibir el haz de láser desde el motor de láser, incluyendo el controlador de haz multifuncional un primer controlador de haz, un segundo controlador de haz, controlando los controladores primero y segundo una primera y una segunda característica de haz, y un escáner XY para escanear el haz en una dirección transversal XY.
En algunas implementaciones, la primera y la segunda característica de haz es una de una profundidad Z de un punto focal, una apertura numérica, una medida de aberración y un diámetro de haz, en los que la medida de aberración es una de un cociente de Strehl S, una medida de aberración esférica a40, un radio de punto focal rf y un error RMS del frente de onda Ï.
En algunas implementaciones, la primera característica de haz puede controlarse de manera esencialmente independiente de la segunda característica de haz.
En algunas implementaciones, el primer controlador de haz está situado delante del escáner XY y emite un haz con una primera característica controlada, y el segundo controlador de haz está situado detrás del escáner XY y emite un haz con una característica primera y segunda controlada.
En algunas implementaciones, tanto el primer controlador de haz como el segundo controlador de haz están situados delante del escáner XY. En algunas implementaciones, tanto el primer controlador de haz como el segundo controlador de haz están situados detrás del escáner XY.
En algunas implementaciones, el primer controlador de haz y el segundo controlador de haz comparten uno o más elementos ópticos.
En algunas implementaciones, el primer controlador de haz es un controlador de múltiples bloques, que presenta un primer bloque de controlador situado delante del escáner XY y un segundo bloque de controlador situado detrás del escáner XY, y el segundo controlador de haz está situado en uno de delante y detrás del... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema de láser quirúrgico oftálmico (1) , que comprende: 5 un motor (100) de láser, para generar un haz de láser;
un primer escáner Z (250) , para recibir el haz de láser generado, y para escanear un punto focal del sistema de láser a través de un primer intervalo Z a lo largo de un eje óptico del sistema de láser; un escáner XY (300) ,
para recibir el haz de láser emitido por el primer escáner Z, y para escanear el punto focal del sistema de láser en una dirección esencialmente transversal al eje óptico del sistema de láser; caracterizado por que comprende además un segundo escáner Z (450) , 25 para recibir el haz de láser escaneado desde el escáner XY, y para escanear el punto focal del sistema de láser a través de un segundo intervalo Z a lo largo del eje óptico del sistema de láser.
2. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que:
una longitud del primer intervalo Z está dentro del intervalo comprendido entre 0, 05 y 1 milímetro; y una longitud del segundo intervalo Z es mayor que 1 milímetro.
3. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que:
una longitud del primer intervalo Z está dentro del intervalo comprendido entre 1 y 5 milímetros; y una longitud del segundo intervalo Z es mayor que 5 milímetros.
4. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que: una longitud del primer intervalo Z está dentro del intervalo comprendido entre 0, 05 y 1 milímetro; y el primer escáner Z (250) está configurado para escanear el punto focal a través del primer intervalo Z en un 45 primer tiempo de escaneo Z, en el que el primer tiempo de escaneo Z está en uno de los intervalos comprendidos entre 10 y 100 nanosegundos, entre 100 nanosegundos y 1 milisegundo, entre 1 y 10 milisegundos y entre 10 y 100 milisegundos.
5. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que: una longitud del segundo intervalo Z es mayor de 5 milímetros; y el segundo escáner Z (450) está configurado para escanear el punto focal a través del segundo intervalo Z en un 55 segundo tiempo de escaneo Z, en el que el segundo tiempo de escaneo Z está en el intervalo comprendido entre 10 y 100 milisegundos y entre 100 milisegundos y 1 segundo.
6. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que el primer escáner Z (250) está configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 10 por ciento.
7. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que el segundo escáner Z (450) está
configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 10 por ciento. 65
8. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que el primer escáner Z (250) está
configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 25 por ciento.
9. Sistema de láser quirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, en el que el segundo escáner Z (450) está
configurado para cambiar una apertura numérica del sistema en más del 25 por ciento. 5
10. Procedimiento de acondicionamiento de un haz de láser, comprendiendo el procedimiento: generar un haz de láser; 10 recibir el haz de láser mediante un acondicionador de haz multifuncional; controlar una primera característica de haz y una segunda característica de haz mediante el acondicionador de haz multifuncional; y escanear el haz en una dirección transversal XY con un escáner XY (300) , y, en el que la primera característica de haz se controla antes del escaneo XY; y la segunda característica de haz se controla después del escaneo XY; y en el que la primera característica de haz es una apertura numérica y la segunda característica de haz es una profundidad Z.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el control de la primera característica de haz se realiza de 25 manera esencialmente independiente del control de la segunda característica de haz.
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